西中国地区肺功能检测的当前应用状况：一项横断面调查与分析

《Canadian Respiratory Journal》：The Current Application Status of Pulmonary Function Testing in West China: A Cross-Sectional Survey and Analysis

　　摘要

肺功能测试（PFT）是诊断和管理呼吸系统疾病的重要工具，然而其在中国，尤其是在基层医院的实施情况仍然不尽如人意。为了调查PFT在西中国的实际应用情况，我们进行了一项基于在线问卷的横断面调查。2023年至2024年间，来自多家医院的医生完成了这份根据中国PFT指南设计的问卷，分析重点在于最终的有效回复。研究共纳入了488家医院的数据，其中97.13%为公立机构，38.32%的医院设有独立的呼吸科。总体而言，PFT的普及率为56.76%，三级医院达到了100.00%，而基层医院仅为25.00%。有42.24%的医院每日处理的患者人数少于5人。主要的测试项目包括肺通气测试（100.00%）、肺容量测试（73.65%）和支气管扩张测试（72.92%）。83.03%的医院对仪器进行了校准，68.59%的医院考虑了滤器阻力因素。超过60.00%的医院将仪器提供的估算值作为PFT的数据来源。65.70%的医院操作人员数量有限。总体而言，西中国PFT的应用存在实施率低、分布不均、测试项目有限以及人员不足的问题，尤其是在基层医院。因此，有必要推动PFT在西中国的广泛普及和标准化。

1. 引言

慢性呼吸系统疾病是全球发病率和死亡率的主要原因，给医疗系统和社会带来了巨大负担[1]。慢性呼吸系统疾病是全球第三大死因，全球患病人数达4.546亿，导致超过400万人死亡[2]。低收入至中等收入国家因慢性呼吸系统疾病导致的死亡和残疾风险更高[3]。慢性阻塞性肺疾病（COPD）和哮喘是主要疾病类型，其中COPD是全球死亡率和发病率的主要贡献因素[4]。哮喘是慢性呼吸系统疾病的第二大死因[5]。据估计，中国有9900万COPD患者和4370万哮喘患者，40岁及以上人群的患病率分别为13.70%和4.30%[6, 7]。在“健康中国”倡议下，加强早期筛查、全面评估以及预防措施和治疗的实施至关重要。肺功能测试（PFT）是一种非侵入性的诊断工具，可用于评估肺功能，包括疾病诊断、病情分级和治疗监测[8, 9]。随着技术进步和测试参数的扩展，PFT的应用范围不断扩展，现已广泛应用于呼吸医学、外科、麻醉学、流行病学、潜水医学和航空航天医学等领域[10]。全球呼吸系统疾病指南，如全球慢性阻塞性肺疾病倡议（GOLD）、全球哮喘倡议（GINA）、中国COPD和哮喘临床指南以及支气管扩张症诊断和治疗的专家共识，都强调了PFT在疾病识别和评估中的不可或缺的作用。“健康中国2030行动计划”将慢性呼吸系统疾病的预防和管理作为优先事项，建议40岁及以上或高风险人群每年进行一次PFT[11]。尽管有政策推动医疗服务的整合，但基层医疗机构往往面临资源限制和PFT使用率低的问题。在西中国，PFT在临床和研究中的整合情况研究不足，这主要是由于独特的人口统计和环境因素，如高海拔地区和社会经济多样性。位于西中国的四川省是一个经济发展不平衡的多民族省份，2017年的空气质量指数（AQI）平均值为4.41，在中国31个省份中排名第13位[12]。四川省的成人吸烟率为30.34%，70.00%的非吸烟者暴露在二手烟环境中[13]。对比四个PM2.5污染严重的地区（北京-天津-河北、长江三角洲、珠江三角洲和四川盆地）的COPD超额死亡率，发现四川省的死亡率最高[14]。四川严重的慢性呼吸系统疾病负担凸显了早期诊断的重要性。然而，关于四川省PFT使用情况的数据有限；种族多样性和地理差异可能影响肺功能标准，因此了解当前的PFT实践对于优化呼吸系统护理至关重要。因此，本研究旨在探讨四川省医院在实施PFT过程中遇到的挑战，以确定障碍并制定改进策略。

2. 方法

2.1. 调查设计与数据收集

基于中国PFT指南[10, 15]，我们在2023年7月至2024年4月期间设计了这份在线问卷。问卷包含三个部分：（1）医院特征：级别（基层/二级/三级）、类型（公立/私立）、是否设有独立呼吸科、床位数量以及独立呼吸科的医生人数；（2）PFT应用情况：是否实施PFT、测试类型、持续时间、每日工作量、来源科室、是否常规使用PFT、是否有专用PFT室、使用的仪器及操作人员；（3）PFT质量控制：校准情况、使用的药物、方法、频率、数据来源、诊断标准、分级系统及报告内容。

2.2. 数据收集

根据国家卫生健康委员会（NHC）的标准，中国医院被正式分为三个等级，评估依据包括床位容量、医疗设备、技术专长、教学任务和研究产出[15]。在本研究中，基层医院是医疗体系的基础，提供基本的医疗服务、预防服务和公共卫生管理，主要分布在农村乡镇和城市居住区。二级医院提供更全面的服务，处理常见和中等复杂的疾病，通常位于县镇或较大城市的城区。三级医院提供最高水平的医疗服务，包括专业、复杂和先进的医疗项目，主要分布在较大的城市，如地级市和省会城市。根据最新的《四川省2022年卫生统计年鉴》，截至2022年底，四川省共有924家基层医院、745家二级医院和317家三级医院[16]。本研究调查了四川省各级医院中参与PFT的医疗专业人员。由于缺乏关于各级医院开展PFT比例的官方记录或数据，因此使用各级医院总数作为分母来计算回复率。医生通过微信完成问卷调查，数据收集由Wenjuanxing平台（https://www.wjx.cn/）协助完成。

2.3. 纳入与排除标准

纳入标准是来自四川省医院的完整、准确的回复。排除标准包括：（1）专科医院（如精神病院和口腔医院）；（2）问卷不完整或不准确；（3）同一机构重复提交的数据（保留最准确的回复）。

2.4. 统计方法

我们分析了各医院在PFT应用方面的情况，包括实施情况、操作流程和质量控制。描述性统计用于总结参与医院的基线特征和PFT的实施情况。分类变量以频率（百分比）呈现，并使用卡方检验比较三个级别的医院之间的差异。当总体测试具有显著性时，采用Bonferroni校正进行事后成对比较（调整后的显著性阈值：α′=0.017）。所有数据均使用SPSS（版本25.0）进行分析，图表使用GraphPad Prism（版本9.5）生成。

3. 结果

3.1. 关于医院的基线信息

共收到831份问卷回复，剔除343份无效回复后，最终纳入研究的医院来自四川省18个地级市和3个自治州，共计488家。这些医院中，260家为基层医院（53.28%），86家为二级医院（17.62%），142家为三级医院（29.10%）。公立医院占多数（474家，97.13%），其中187家（38.32%）设有独立呼吸科。拥有51-80张床位的呼吸科（51.87%）和1-10名医生的呼吸科（62.03%）占比最大。参与医院的详细基线特征见表1。

3.2. PFT的实施情况

在488家医院中，277家（57.76%）实施了PFT，其中三级医院的实施率为100%，而基层医院仅为25%。阻碍PFT实施的主要因素包括操作人员短缺（34.38%）、仪器不足（33.68%）、患者数量不足（20.49%）和PFT知识有限（11.46%）。实施PFT的医院中，主要开展的测试项目包括肺通气测试（100%）、肺容量测试（73.65%）、支气管扩张测试（72.92%）、扩散功能测试（54.51%）和残余气体量测量（54.15%）。仅有5.05%至17.33%的医院开展了支气管激发测试、强迫振荡气道阻力测试、运动心肺功能测试、肺容量测定和潮汐分析。

3.3. PFT的工作量和基础设施

大多数医院（58.85%）的PFT经验不足5年。42.24%的医院和95.38%的基层医院表示每日工作量少于5人。呼吸科是PFT的主要实施部门（73.65%）。只有129家医院（46.57%）将PFT纳入常规体检，197家医院（71.12%）拥有独立的PFT室。37.18%的医院同时配备标准和便携式仪器，但大多数仪器为进口品牌。所有参与医院的消毒意识都符合要求。PFT实施的详细情况见表2和图2。**PFT的实施情况**

- **总医院数量（n=488）**：488%
- **初级医院（n=260）**：55.70%
- **二级医院（n=70）**：14.57%
- **三级医院（n=142）**：29.24%

在初级医院中，PFT的实施率较低（55.70%），而三级医院实现了100%的全面实施。此外，二级医院与三级医院之间存在显著差异（p<0.05）。

**PFT项目的具体情况：**

- **肺通气测试**：100%的实施率
- **肺容量测试**：73.65%的实施率
- **支气管扩张测试**：72.92%的实施率
- **支气管激发测试**：17.33%的实施率
- **扩散功能测试**：54.51%的实施率
- **残气量测量**：54.15%的实施率
- **峰流速检查**：41.88%的实施率
- **强制振荡气道阻力**：13.36%的实施率
- **运动心肺功能测试**：5.05%的实施率
- **肺活量测定**：23.38%的实施率
- **肺泡容量测定**：8.30%的实施率
- **潮汐分析**：7.58%的实施率

**PFT的发展阶段（年）：**

- **<1年**：39.57%
- **1–2年**：48.17%
- **3–5年**：104.05%
- **6–10年**：72.27%
- **>10年**：8.29%

**每日工作量（人/天）：**

- **<5人**：42.24%
- **5–10人**：90.32%
- **10–30人**：56.22%
- **30–60人**：11.39%
- **>60人**：3.08%

**患者来源：**

- **呼吸科**：73.65%
- **其他内科部门**：14.55%
- **心胸外科**：3.08%
- **儿科**：0.00%
- **物理检查中心**：25.93%
- **其他**：31.19%

**PFT仪器的使用情况：**

- **标准和便携式仪器结合**：37.18%
- **仅标准仪器**：16.61%
- **仅便携式仪器**：46.21%
- **仪器品牌**：进口仪器占多数（58.12%）

**PFT操作和质量控制：**

- **83.03%的医院进行了校准**。
- **92.92%的医院使用仪器自带的估计值**。
- **71.48%的医院使用了FEV1/FVC比率作为诊断标准**。
- **85.86%的医院打印了流量-时间-体积曲线**。
- **59.57%的医院使用了三点法对结果进行分类**。

**操作人员的特征：**

- **大多数医院（65.70%）仅有1–2名PFT操作员**。
- **超过一半的操作员持有学士学位**。
- **73.65%的医院提供了超过3个月的专业培训**。
- **高级别操作员的占比较高**。

**讨论：**

PFT对于诊断呼吸系统疾病、评估疾病严重程度、评估治疗效果和确定预后至关重要。然而，在四川省的调查显示，PFT的实施率仅为56.76%，远低于全国平均水平。三级医院实现了全面实施，而初级医院的实施率仅为25%。实施PFT的医院项目较少，每日工作量较低，设备标准化程度不足，操作员培训不足，检查协议和质量控制也存在问题。在中国，PFT的实施仍然不理想。2002年对212家三级医院的多省调查显示，PFT的使用率为91.90%。四川省的PFT实施率明显低于全国平均水平，尤其是在初级医院。研究表明，中国西南地区的中老年人群中存在较高的阻塞性通气功能障碍。然而，PFT尚未系统地纳入常规健康管理中。由于初级保健在大多数慢性呼吸系统疾病的初步诊断中起着关键作用，PFT在初级保健中的不足使用导致了慢性呼吸系统疾病的漏诊和误诊。此外，只有9.70%的 Chinese 成年人接受了PFT检查，其中仅12%的 COPD 患者和23.40%的哮喘患者接受了相关检查。初级医院的误诊率高达22.90%，漏诊率也为22.10%。研究还指出，尽管设备和操作员均可用，但每日工作量不足。因此，标准化初级保健中的慢性呼吸系统疾病诊断和治疗至关重要。需要提高对PFT的理解，并在高风险人群中积极开展PFT检查，同时改进 COPD 等慢性呼吸系统疾病的初始诊断率。关键优先事项在于通过实施统一标准和整合多种测试方法来保持质量控制并提高诊断的一致性[27]。我们的调查表明，一些中国医院未能遵守PFT（肺功能测试）的标准，特别是在质量控制、报告内容和解释方面。美国胸科学会（ATS）和欧洲呼吸学会（ERS）都强调了校准和专用过滤器使用的必要性[28]。尽管使用过滤器会增加气流阻力和死腔体积，但这些因素可能会影响PFT参数，并需要针对具体测试进行考虑[29]。然而，许多医院忽视了这两项要求。大多数进口仪器包含的参考方程可能不适用于中国人群，但医院主要依赖制造商提供的数值。郑和中提出了针对当地人群的校正因子[30]，但只有1家被调查的医院采用了这种方法。FEV1/FVC是诊断气道阻塞和COPD（慢性阻塞性肺疾病）的关键指标。正常值的下限（LLN）代表异常结果的95%置信区间临界值[8]。中国指南建议FEV1/FVC≥预测值的92%作为简单判定的阈值[17]。然而，只有30.69%的医院采用了这种方法，而67.15%的医院错误地应用了COPD的诊断标准（FEV1/FVC<70%），这可能导致与年龄相关的误诊并忽略早期患者[31, 32]。指南建议通过五点分级来评估通气功能障碍的严重程度[33]，但仍有38.27%的医院使用三点分级。不一致的报告格式和可变的指标表达方式可能导致误解，阻碍数据共享，并对未来的PFT大数据项目构成挑战。PFT标准化需要显著改进。超过一半的三级医院同时拥有标准化和便携式肺功能仪器，而一级医院主要依赖便携式仪器。便携式仪器的经济性、操作便捷性和便携性使其非常适合一级医院[34]。此外，如FEV1、FVC和呼气峰值流量（PEF）等关键参数与标准化仪器的结果没有显著差异，符合一级医院的常规检测要求[35]。因此，特别是在农村和经济欠发达地区，提高一级医院中便携式PFT仪器的可用性和标准化使用至关重要[36]。在被调查的医院中，58.12%配备了进口PFT仪器，72.92%仅依赖设备提供的估算值。这突显了相关部门迫切需要推进国产仪器的发展和质量提升。经济实惠且有效的国产仪器将显著改善一级医院的PFT服务。中国的一级医疗机构面临人力资源短缺的问题。此外，PFT本身的复杂性对一线医护人员提出了更高的要求[37]，执行PFT的操作人员必须确保设备的准确性和精确性[38]。此外，由于合格人员的比例和技术差异，不同机构的质量控制系统中存在偏差，需要通过标准化培训来解决[39]。这反映了质量控制协议实施不足的问题，并强调了专业培训的迫切需求。在这项研究中，所有级别的医院都存在人员短缺的情况，大多数机构仅配备1-2名操作人员，只有73.65%的操作人员接受了专业培训。操作人员的专业知识对于推进呼吸系统和重症监护的发展以及呼吸疾病的全面预防和治疗至关重要。必须加强专门人员的配备；通过医疗联盟、专科联盟、远程医疗等渠道提供专业知识讲座和继续教育课程；并加强操作技术、质量控制和诊断报告解读方面的培训[36]。作为对四川省各级医疗机构的全面PFT调查，这项研究为慢性呼吸系统疾病的大数据平台提供了基础数据，有可能提高该省此类疾病的诊断和治疗标准。然而，这项研究也存在一些局限性。首先，样本量相对有限，因为不同级别医院的响应率有所不同，尤其是初级医院的参与率较低，这限制了研究结果在整个四川省的代表性。其次，研究未能按照科学的随机抽样要求对医院进行充分分层，可能会引入选择偏差。第三，研究时间跨度较长，在此期间一些医院可能引入或升级了PFT设备，可能导致研究结果出现偏差。最后，四川省PFT基础设施的系统性数据缺失，这对解释我们的研究结果是一个关键问题。这项研究提供了各级医院PFT覆盖情况的快照。未来的研究应优先收集和报告PFT基础设施数据，以便更准确地评估诊断服务的可用性和公平性。此外，应努力扩大调查范围，以获得更全面的省级肺功能发展见解；采用分层随机抽样方法，提高不同级别医院的覆盖率；并实施严格的时间控制或动态监测，以减少研究期间设备升级带来的偏差。

5. 结论
总之，西中国的PFT应用存在实施不理想、资源分配不均、项目可用性有限以及人员不足的问题，尤其是在一级医院。质量控制、报告格式和解释的标准化亟需改进。

作者贡献
Naer An、Lijuan Gao和Jiangyue Qin对这项工作做出了同等贡献，并共同担任第一作者。Naer An、Lijuan Gao和Jiangyue Qin负责概念设计、材料准备、数据分析与解释、文献回顾和撰写；Weiguo Xu、Hailong Wei、Meng Li、Weiling Cai、Zhenni Chen和Lian Liu负责材料准备、数据收集与处理；Binmiao Liang负责概念设计、监督和关键审查；Yongchun Shen负责概念设计、监督、资金支持和关键审查；Fuqiang Wen负责监督和关键审查。

致谢
本文的撰写过程中未接受任何形式的资助。

资金支持
本项工作得到了四川省科学技术厅（项目编号2024YFFK0279、2024NSFSC1522和2025ZNSFSC1543）、国家自然科学基金（项目编号W2511097、82170046和82300050）、四川大学西部医院呼吸健康与多发病国家重点实验室1·3·5项目（项目编号RHM24207）和四川大学西部医院优势学科1·3·5项目（项目编号ZYGD23009）以及西藏自治区科学技术项目（项目编号XZ202501ZY0120）的支持。

披露
所有作者均已阅读并批准了最终稿件。资助方未参与研究设计、数据收集与分析、发表决定或手稿的准备工作。

伦理声明
本研究使用了完全匿名的问卷来调查四川省的肺功能应用情况。问卷设计不收集任何个人身份信息，确保数据收集和分析在完全匿名的基础上进行，因此无需进行伦理审查和知情同意。

利益冲突
作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明
支持本研究结果的数据可向相应作者索取。由于隐私或伦理限制，这些数据不对外公开。