呼吸振荡检查是指应用强迫振荡技术（FOT）测量呼吸系统力学性质的一种肺功能检查，适用于普通人群及年幼儿童等无法配合完成常规肺功能检查的受检者，也是目前临床和科研领域评估小气道功能的重要方法之一。2020年，欧洲呼吸协会发布了新一版的FOT技术指南，该版指南在2003版指南的基础上对振荡检查的硬件设置、软件设置、测量流程和质量控制等方面提出了新的技术建议和标准。本文对其进行解读，一方面为临床和科研领域使用呼吸振荡检查提供技术意见，另一方面也为国内呼吸振荡检查技术规范的建立提供参考。
引用本文： 梁晓林, 高怡, 郑劲平. 2020年欧洲呼吸协会《呼吸振荡检查技术指南》解读. 中国循证医学杂志, 2022, 22(1): 19-25. doi: 10.7507/1672-2531.202106116 复制
呼吸振荡检查，也称为强迫振荡检查，是指应用强迫振荡技术（forced oscillation technique，FOT）测量呼吸系统力学性质的一种肺功能检查。FOT的原理为对呼吸系统外加一定频率的振荡压力信号，并实时记录呼吸系统中压力与流量的变化，从而计算出气道阻力等呼吸力学参数。因呼吸振荡检查过程仅需平静呼吸，故适用范围较广，既可用于普通人群的肺功能检查，也可用于如年幼儿童等无法配合完成常规肺功能检查的受检者，且其所测量的频率依赖性可反映外周气道阻塞情况，因此呼吸振荡检查是目前临床和科研领域评估小气道功能的重要方法之一[1]。
呼吸振荡检查由Dubios等[2]于1956年首次提出，最初使用的振荡信号为单频率噪声信号，随后发展出多频率噪声，目前临床和科研领域最常用的呼吸振荡检查仪器为使用脉冲信号的脉冲振荡检查仪。随着技术发展，与呼吸振荡检查相关的研究及临床实践应用也逐渐增多。我国自1998年起开始使用FOT，发表的研究论文也有数百篇，但目前仍然欠缺统一技术规范指导，导致研究质量参差不齐，也影响了临床应用[3,4]。2003年，欧洲呼吸协会（European Respiratory Society，ERS）首次发布了针对FOT在临床实践中的技术指南[5]。2020年，ERS发布了新一版的FOT技术指南，该版指南在2003版指南的基础上对振荡检查的硬件设置、软件设置、测量流程和质量控制等方面提出了新的技术建议和标准[6]。鉴于我国目前缺乏针对成人FOT的指南，在实际应用中对于检查的操作步骤、质量控制和结果解读等方面仍存在疑惑并欠缺统一规范，本文对ERS的新版指南进行解读，一方面为临床和科研领域使用呼吸振荡检查提供技术意见，另一方面也为国内呼吸振荡检查技术规范的建立提供基础。
1 呼吸系统振荡力学的重要概念
FOT测量将呼吸系统等效为包含电阻、电容和电感的电学模型，振荡流量进出肺过程中压力与流量变化的关系称为呼吸阻抗（Zrs）。Zrs由黏性阻力（Rrs）和电抗（Xrs）两个基础部分构成。Xrs可进一步分为呼吸系统弹性阻力（Ers）和呼吸系统惯性阻力（Irs）。
1.1 Rrs
Rrs反映的是呼吸系统的黏性阻力，主要取决于气管管径大小，也可受阻抗在肺单位中的分布不均（即阻力和电抗在不同部位的差异性）的影响，分布不均一性的增加可导致有效阻力的增加。
1.2 Ers
Ers为顺应性的倒数，测量的是整个呼吸系统（胸壁、肺和气道壁）的“僵硬度”，在常用的振荡频率下，还包括气道和肺泡内气体的压缩性。当肺容积发生变化时，弹性合力导致压力变化滞后于流量变化（存在时间延迟或相位滞后），因此弹性阻力产生的电抗为负值。负值绝对值越大的电抗表示更大的弹性阻力或肺更“僵硬”。此外，Xrs也受气管管径和肺顺应性，即时间常数（阻力×顺应性）在肺内分布不均一性的影响，这种情况常见于气道阻塞性疾病中。这种不均一性的增加可使有效电抗下降（Xrs负值绝对值更大），亦可同时导致实际Ers呈频率依赖性。
1.3 Irs
Irs是评估气体在气道（中心气道为主）中加速时导致的压力损耗的指标。Irs由气管和肺-胸壁的惯性阻力构成。在正常情况下，Irs中肺-胸壁的部分相对于气管部分较小。在高频率下，大部分气体和肺结构以较高的速度振动，因此高频率下Irs较显著。惯性阻力反映的是与加速力方向相反的力，与弹性阻力作用的方向相反。因此，惯性阻力导致压力领先于流量振荡，从而导致电抗呈正值。
1.4 共振频率（fres）
Ers和Irs的方向相反，当两者的大小相等时，两者互相抵消，Xrs为0。此时的频率称为fres，在正常成人中一般约为8～12 Hz，年龄越小fres越大，在年幼儿童中，fres可>30 Hz。
1.5 频率依赖性
Rrs和Xrs随着频率的变化而变化的现象称为频率依赖性。在常用频率范围（4～50 Hz）内，随着频率的增加，正常成人中的Rrs表现为非频率依赖性，而在健康儿童中，Rrs呈现为负向频率依赖性。正常人中，随着频率的增加，Ers持续降低并开始以Irs为主，即Xrs由负值转为正值，也就是Xrs呈正向的频率依赖性。
Rrs的负向频率依赖性可通过高频和低频Rrs的差值来表示（如5 Hz的Rrs与20 Hz的Rrs的差值R5-20）。肺内时间常数的不均一性、组织的黏弹性、气道壁的摆动和分流效应均可导致频率依赖性的增加。由于时间常数不均一性的影响与呼吸频率相关，因此频率依赖性所反映的生理信息也需结合呼吸频率来解读。在正常的潮气呼吸频率或低于该频率时，阻抗的频率依赖性主要反映的是健康肺中呼吸系统组织的黏弹性。在疾病中，由于肺内气道结构变异增加导致Rrs和Ers的分布不均一性增加，使得在正常潮气呼吸频率或高于该频率时的频率依赖性增加。此外，声门及声门下气道阻抗的增加导致施加的振荡信号分流进入上气道（脸颊、咽部等），也可增加阻抗整体的频率依赖性（即气道分流效应的影响）。因此，尽管常说R5-20可反映小气道管径，但目前关于频率依赖性的生理学解释仍未完全明确。
2 振荡检查测量系统的设计和定标
本部分内容主要是针对仪器制造商的技术建议和标准。
2.1 输入信号
用于阻抗测量的输入信号频率需与所研究的生理功能相适应。为尽量降低测量过程中受检者自主呼吸产生的压力与流量对振荡压力和振荡流量测量的影响，所使用的振荡信号的最低频率应大于受检者自主呼吸及其谐波的频率。因此，在设置振荡信号的最低频率时应考虑到目标人群的自主呼吸频率。测量成人自主呼吸时，4～5 Hz为较可行的振荡信号频率下限。但对于呼吸频率较高的婴幼儿和呼吸急促的成人，该频率下限条件下的测量结果可能会受到自主呼吸波的影响。
在振荡信号组成方面，可通过使用包含多个离散正弦分量的复合输入信号，从而获得最佳的信噪比。复合振荡信号中正弦波的大小应保证在每个频率都有足够的信噪比。峰间幅值应≤0.3 kPa。仪器制造商应公开振荡测量仪器包括信噪比在内的信号组成细节。
2.2 仪器定标
FOT测量基于线性系统理论，因此，对传感器的静态校准应按线性假设来确保传感器的增益和零点偏移合适。应进行动态校准，以Zrs数字补偿的方式来补偿仪器测量时传感器的频率响应。流量计的压差型传感器的共模抑制比应足够高，以减少潜在的误差，或动态校准可以同时补偿在振荡测量时仪器产生的频率响应和共模抑制比。由于动态响应主要取决于传感器和仪器管道的物理尺寸，因此传感型和仪器管道的频率响应通常不随时间变化，故与增益和零点偏移的静态校准相比，动态校准并不需要定期进行。
2.3 信号处理
除硬件（传感器）外，仪器的软件设置（信号和数据处理）也对振荡测量的整体精确度有重要影响。信号处理主要包括以下6个方面：① 根据原始流量和压力数据估算Zrs；② 过滤部分波以降低信号中始终存在的噪声；③ 对传感器及其他部件的频率响应进行特异性补偿；④ 计算和处理仪器死腔；⑤ 阻抗指标的计算；⑥ 检查质量控制指标的计算。目前尚无一个统一、理想的数据处理流程（如过滤、均化、频率分析、数据排除标准等）。考虑到所用算法的多样性和复杂性，仪器制造商应该向用户提供以下信息：阻抗的计算方法、窗口长度、重叠、滤波（低通和带通）规格、数值平均的细节、呼吸辨识技术、数据的质量控制和排除标准等。同时，仪器制造商还应负责在各种条件下对振荡测量仪器进行广泛的验证，包括模拟健康和疾病条件，并公开验证的细节和与测量准确性相关的文件。
2.4 系统阻力和死腔
为保证测量的准确性，需要对细菌过滤器的阻力以及过滤器和连接器产生的综合死腔进行补偿，并建议保持整个测量系统呈较低的阻力和死腔，以最小化其对受检者呼吸的潜在影响。未连接细菌过滤器的振荡测量系统的阻力应在≤5 Hz时<1 hPa·s·L−1。建议使用在≤5 Hz时≤1 hPa·s·L−1的低阻力过滤器。因此，振荡测量系统总的仪器阻力应在≤5 Hz时≤2 hPa·s·L−1。建议仪器厂商定期测量过滤器阻力，并补偿振荡测量系统加上过滤器产生的综合阻力。
用于成人测量的振荡测量仪的推荐死腔与用于肺容量检查的标准相同：<100 mL（含细菌过滤器）。由于振荡气流引起的混合效应，有效死腔可能小于其实际体积。对于学龄前儿童，死腔应<70 mL（含细菌过滤器）。
2.5 阻抗验证系统
使用已知阻抗大小的阻抗元件（测试负载）去验证振荡仪器测量阻抗准确性的过程称为阻抗验证。目前，大多数测试负载仅由一个机械电阻元件组成，因此仅能评估Rrs测量的误差。理想的测试负载还应包含弹性和惯性元件，以评估Ers和Irs的测量误差。测试负载的阻抗大小应高于实际应用时预期的Zrs绝对值，且该绝对值应符合所有使用该振荡仪器检查的受检者情况，包括在支气管激发试验时儿童和成人可能出现的阻抗大小。因此，建议成人检查的测试负载约为15 hPa·s·L−1，儿童检查的测试负载约为40 hPa·s·L−1。阻抗不足的测试负载可能会导致测量误差。
若要测试和比较不同的振荡测量仪在实际测量中的表现，不能仅要求仪器满足一般的技术要求和了解仪器测试静态负载的情况。理想情况下，为达到稳定和准确的Zrs测量，还应具备一个机械性能、呼吸模式和伪迹均可良好控制（且可变）的患者模拟器。
3 检查方法和质量控制
3.1 阻抗验证
用户在日常使用时应对仪器进行阻抗验证，而非校准。每日使用仪器前均应进行阻抗验证，当测试的环境条件发生显著变化时，应增加验证的频次。推荐的误差范围为≤±10%或±0.1 hPa·s·L−1，达到两个标准其中之一即可。若仪器同时要测量患者的容积变化（如测量呼吸过程中的潮气量），则应按照美国胸科学会制订的标准，使用定标筒验证容积测量的准确性。
建议每周对日常使用的振荡检查仪器进行生物人验证。生物人应为健康非吸烟者，应在相对较短的时间（如几周）内获取足够多的Zrs数据（如进行10次单独的测量），从而获得Zrs的均值和置信区间。当后续测量值在置信区间之外时，应仔细检查振荡测量系统。
3.2 测试方案
为避免容积史效应（测量前进行的深呼吸动作）对阻抗测量结果尤其是支气管激发试验结果的影响，建议在需要进行深呼吸的检查（呼出气一氧化氮、肺量计、弥散功能）前进行呼吸振荡检查。检查顺序和呼吸振荡检查前暂停深吸气的时间应该在当地进行统一标准化，并记录在报告中。
呼吸振荡检查最常用的测试方案为在静息潮气呼吸过程中进行，但也可根据所感兴趣的力学特性，采用不同的方法和在不同的呼吸方式下进行。一般情况下，检查应采用坐姿（幼儿也可采用站姿），头部位置正确，双手紧压脸颊，口唇包紧咬嘴，舌位置摆放正确，以放松和稳定的状态呼吸（表1）。
表1
振荡测量启动前需向受检者提供的说明信息
在测试开始之前，操作者应给予受检者如表1所列的指导信息，以便受检者在数据采集期间用与稳定、放松条件时相同的潮气量和呼吸频率进行呼吸。此外，数据采集前还应观察受检者嘴周和鼻夹处是否存在漏气、是否达到平稳的潮气呼吸。
3.3 采集时间
每次采集数据的时间长短取决于应用场景（如临床检查与科学研究）、研究人群（如婴儿、幼儿与成人）和疾病严重程度。对于一般的测量情况，建议较大的儿童和成人的测量采集时间为不少于30秒[7]，而12岁以下儿童为不少于16秒[8]。这个采集时间应可允许记录至少3次无伪迹的呼吸周期，但在实践层面又需尽量短，以免受检者产生疲惫或体位移动。
3.4 技术性可接受重复测试的次数
建议使用至少3次技术性可接受的重复测试用于计算结果指标的平均值，且用于指标计算的数据不应包含伪迹。可接受测试主要通过视觉审查（见下文的质量控制部分）和测试间的变异系数（CoV）来评估，在部分仪器中还包含自动的信号处理过程。对于用于计算的3次重复测试结果，建议成人最低振荡频率下Rrs的CoV应≤10%，儿童应≤15%。
3.5 可接受性测试的标准
振荡检查的质量控制主要通过对测量过程的潮气呼吸容积曲线、压力和流量曲线及阻抗曲线的观察完成。主观的质量控制标准包括：采集时间段内呼吸的潮气量和呼吸频率平稳，无明显伪迹。容积曲线发生停顿且流量为0、|Zrs|呈现突然增高或出现尖峰的伪迹可提示存在吞咽、屏气或声门闭合等短暂气道阻塞的情况。漏气表现为|Zrs|突然呈较大幅度地下降，但流量-时间和容积-时间曲线的变化可能较小。呼吸频率和潮气量不同的可接受性标准对阻抗值的影响仍需进一步研究。
在2003版的FOT指南中，曾推荐使用每个频率下流量和压力之间的相关系数（γ2）作为质量控制的指标之一[5]。虽然低γ2通常暗示存在噪音或伪迹，但由于不同设备和疾病之间的差异，新版指南不再推荐γ2作为质量控制的标准。
4 结果报告
4.1 报告内容
目前关于基本的结果报告中应包含哪些振荡检查指标的研究信息较少，故报告哪些阻抗指标由用户自行决定。为了能够比较和重复不同实验室之间的结果，ERS指南建议结果报告的内容中还应包括仪器硬件和软件、验证和测试流程、质量控制标准等方面的细节信息（表2）。如果CoV高于规定上限，则应对该结果进行标示，以便在解读报告时考虑结果变异较大从而谨慎地解读。对于科学研究的发表，考虑到期刊对于文章篇幅的限制，仪器硬件和测试细节等信息可在附件材料中提供。
表2
振荡检查应报告的仪器、测试和质量控制细节
4.2 测量指标的正常参考值
ERS指南总结了目前已发表的儿童和成人呼吸振荡检查指标参考值（儿童共14项[9-21]，成人共7项[22-28]）。建议采用与实验室仪器和检查人群最接近的研究所产生的参考值。建议在输出结果中包含每个指标的标准化Z值，此举可避免在结果解读时，当指标数值接近0时，占预计值的百分比变得较大的问题。
5 支气管扩张试验和支气管激发试验
5.1 支气管扩张试验
因Zrs的大小取决于身高和年龄，为便于统一比较，若条件允许，建议基线数据以Z值而非绝对值表示。支气管扩张的结果应以相对变化还是绝对变化来表示目前仍存在争议。在儿童和成人中，Rrs和Xrs的绝对变化与其基线值相关，但与使用相对变化值相比，使用绝对变化值时疾病组和对照组之间的差距更大。使用Z值来表示使用支气管扩张剂后的改变或可解决以上问题。
根据已有研究的结果[13,19,20,23,29-33]，建议成人和儿童的支气管扩张剂阳性反应的阈值为Rrs降低40%，Xrs增加50%以及低频电抗面积降低80%。但仍需更多的研究用于人群之间和仪器之间的比较和验证，并提供基于Z值的阈值。
Rrs和Xrs都呈容积依赖性。由于支气管扩张可减轻肺过度充气，从而可能会导致Rrs的增加和Xrs的降低，但该效应与支气管扩张本身对气道管径和气道闭合的直接作用相反。因此，Rrs和Xrs的支气管扩张反应不能简单解读，且可能与用肺量计测量的结果存在一些差异。
5.2 支气管激发试验
振荡检查法测量Zrs是替代肺量计指标在成人和儿童中进行支气管激发试验的一种方法。然而，由于上气道伪迹和气道壁分流效应的影响，振荡法对激发试验中Rrs变化的测量可能存在低估，尤其是对于儿童而言。使用导纳（阻抗的倒数，1/Zrs）而不用Rrs可以减少这种影响。
该指南对儿童和成人采用振荡测量进行支气管激发试验的相关研究进行了总结[34-43]。目前这些研究均是通过参照肺量计进行支气管激发试验时的阈值标准来确定对应振荡指标的阳性阈值，但更合理的阈值应通过对一般人群的研究而产生。由于不同研究之间存在较大的差异，因此目前暂无可推荐的统一阳性阈值，建议制定和使用符合当地人群及特定仪器的激发试验阈值。
6 讨论
ERS振荡检查新版指南对2003版指南的内容进行了更新，尤其是在测试负载、数据采集时间、测量重复性标准和支气管扩张试验阳性阈值标准等方面首次提出了具体的建议和标准，相信对呼吸振荡检查在临床和科研中的标准化、验证和比较具有重要帮助。但由于相关研究证据的缺乏，对于测量过程的潮气量和呼吸频率等质量控制标准仍未提供相关建议，此部分内容也是呼吸振荡检查质量控制相关研究的未来研究方向之一。
考虑到目前呼吸振荡检查所使用的仪器及应用场景和方法等方面的多样性，该指南提及的多为普适性建议；同时，为了不同实验室之间的结果可以进行比较和重复，指南强调要在实验室报告及公开发表物中汇报仪器硬件和软件、验证和测试流程、质量控制标准等方面的细节信息。目前国内临床实验室和科研项目中使用的呼吸振荡检查仪器主要为脉冲振荡测量仪，因此针对脉冲振荡测量仪的技术规范和指南或更适合国内，同时，对基于脉冲振荡测量仪的中国人群正常参考值的研究也是迫切之需。
呼吸振荡检查，也称为强迫振荡检查，是指应用强迫振荡技术（forced oscillation technique，FOT）测量呼吸系统力学性质的一种肺功能检查。FOT的原理为对呼吸系统外加一定频率的振荡压力信号，并实时记录呼吸系统中压力与流量的变化，从而计算出气道阻力等呼吸力学参数。因呼吸振荡检查过程仅需平静呼吸，故适用范围较广，既可用于普通人群的肺功能检查，也可用于如年幼儿童等无法配合完成常规肺功能检查的受检者，且其所测量的频率依赖性可反映外周气道阻塞情况，因此呼吸振荡检查是目前临床和科研领域评估小气道功能的重要方法之一[1]。
呼吸振荡检查由Dubios等[2]于1956年首次提出，最初使用的振荡信号为单频率噪声信号，随后发展出多频率噪声，目前临床和科研领域最常用的呼吸振荡检查仪器为使用脉冲信号的脉冲振荡检查仪。随着技术发展，与呼吸振荡检查相关的研究及临床实践应用也逐渐增多。我国自1998年起开始使用FOT，发表的研究论文也有数百篇，但目前仍然欠缺统一技术规范指导，导致研究质量参差不齐，也影响了临床应用[3,4]。2003年，欧洲呼吸协会（European Respiratory Society，ERS）首次发布了针对FOT在临床实践中的技术指南[5]。2020年，ERS发布了新一版的FOT技术指南，该版指南在2003版指南的基础上对振荡检查的硬件设置、软件设置、测量流程和质量控制等方面提出了新的技术建议和标准[6]。鉴于我国目前缺乏针对成人FOT的指南，在实际应用中对于检查的操作步骤、质量控制和结果解读等方面仍存在疑惑并欠缺统一规范，本文对ERS的新版指南进行解读，一方面为临床和科研领域使用呼吸振荡检查提供技术意见，另一方面也为国内呼吸振荡检查技术规范的建立提供基础。
1 呼吸系统振荡力学的重要概念
FOT测量将呼吸系统等效为包含电阻、电容和电感的电学模型，振荡流量进出肺过程中压力与流量变化的关系称为呼吸阻抗（Zrs）。Zrs由黏性阻力（Rrs）和电抗（Xrs）两个基础部分构成。Xrs可进一步分为呼吸系统弹性阻力（Ers）和呼吸系统惯性阻力（Irs）。
1.1 Rrs
Rrs反映的是呼吸系统的黏性阻力，主要取决于气管管径大小，也可受阻抗在肺单位中的分布不均（即阻力和电抗在不同部位的差异性）的影响，分布不均一性的增加可导致有效阻力的增加。
1.2 Ers
Ers为顺应性的倒数，测量的是整个呼吸系统（胸壁、肺和气道壁）的“僵硬度”，在常用的振荡频率下，还包括气道和肺泡内气体的压缩性。当肺容积发生变化时，弹性合力导致压力变化滞后于流量变化（存在时间延迟或相位滞后），因此弹性阻力产生的电抗为负值。负值绝对值越大的电抗表示更大的弹性阻力或肺更“僵硬”。此外，Xrs也受气管管径和肺顺应性，即时间常数（阻力×顺应性）在肺内分布不均一性的影响，这种情况常见于气道阻塞性疾病中。这种不均一性的增加可使有效电抗下降（Xrs负值绝对值更大），亦可同时导致实际Ers呈频率依赖性。
1.3 Irs
Irs是评估气体在气道（中心气道为主）中加速时导致的压力损耗的指标。Irs由气管和肺-胸壁的惯性阻力构成。在正常情况下，Irs中肺-胸壁的部分相对于气管部分较小。在高频率下，大部分气体和肺结构以较高的速度振动，因此高频率下Irs较显著。惯性阻力反映的是与加速力方向相反的力，与弹性阻力作用的方向相反。因此，惯性阻力导致压力领先于流量振荡，从而导致电抗呈正值。
1.4 共振频率（fres）
Ers和Irs的方向相反，当两者的大小相等时，两者互相抵消，Xrs为0。此时的频率称为fres，在正常成人中一般约为8～12 Hz，年龄越小fres越大，在年幼儿童中，fres可>30 Hz。
1.5 频率依赖性
Rrs和Xrs随着频率的变化而变化的现象称为频率依赖性。在常用频率范围（4～50 Hz）内，随着频率的增加，正常成人中的Rrs表现为非频率依赖性，而在健康儿童中，Rrs呈现为负向频率依赖性。正常人中，随着频率的增加，Ers持续降低并开始以Irs为主，即Xrs由负值转为正值，也就是Xrs呈正向的频率依赖性。
Rrs的负向频率依赖性可通过高频和低频Rrs的差值来表示（如5 Hz的Rrs与20 Hz的Rrs的差值R5-20）。肺内时间常数的不均一性、组织的黏弹性、气道壁的摆动和分流效应均可导致频率依赖性的增加。由于时间常数不均一性的影响与呼吸频率相关，因此频率依赖性所反映的生理信息也需结合呼吸频率来解读。在正常的潮气呼吸频率或低于该频率时，阻抗的频率依赖性主要反映的是健康肺中呼吸系统组织的黏弹性。在疾病中，由于肺内气道结构变异增加导致Rrs和Ers的分布不均一性增加，使得在正常潮气呼吸频率或高于该频率时的频率依赖性增加。此外，声门及声门下气道阻抗的增加导致施加的振荡信号分流进入上气道（脸颊、咽部等），也可增加阻抗整体的频率依赖性（即气道分流效应的影响）。因此，尽管常说R5-20可反映小气道管径，但目前关于频率依赖性的生理学解释仍未完全明确。
2 振荡检查测量系统的设计和定标
本部分内容主要是针对仪器制造商的技术建议和标准。
2.1 输入信号
用于阻抗测量的输入信号频率需与所研究的生理功能相适应。为尽量降低测量过程中受检者自主呼吸产生的压力与流量对振荡压力和振荡流量测量的影响，所使用的振荡信号的最低频率应大于受检者自主呼吸及其谐波的频率。因此，在设置振荡信号的最低频率时应考虑到目标人群的自主呼吸频率。测量成人自主呼吸时，4～5 Hz为较可行的振荡信号频率下限。但对于呼吸频率较高的婴幼儿和呼吸急促的成人，该频率下限条件下的测量结果可能会受到自主呼吸波的影响。
在振荡信号组成方面，可通过使用包含多个离散正弦分量的复合输入信号，从而获得最佳的信噪比。复合振荡信号中正弦波的大小应保证在每个频率都有足够的信噪比。峰间幅值应≤0.3 kPa。仪器制造商应公开振荡测量仪器包括信噪比在内的信号组成细节。
2.2 仪器定标
FOT测量基于线性系统理论，因此，对传感器的静态校准应按线性假设来确保传感器的增益和零点偏移合适。应进行动态校准，以Zrs数字补偿的方式来补偿仪器测量时传感器的频率响应。流量计的压差型传感器的共模抑制比应足够高，以减少潜在的误差，或动态校准可以同时补偿在振荡测量时仪器产生的频率响应和共模抑制比。由于动态响应主要取决于传感器和仪器管道的物理尺寸，因此传感型和仪器管道的频率响应通常不随时间变化，故与增益和零点偏移的静态校准相比，动态校准并不需要定期进行。
2.3 信号处理
除硬件（传感器）外，仪器的软件设置（信号和数据处理）也对振荡测量的整体精确度有重要影响。信号处理主要包括以下6个方面：① 根据原始流量和压力数据估算Zrs；② 过滤部分波以降低信号中始终存在的噪声；③ 对传感器及其他部件的频率响应进行特异性补偿；④ 计算和处理仪器死腔；⑤ 阻抗指标的计算；⑥ 检查质量控制指标的计算。目前尚无一个统一、理想的数据处理流程（如过滤、均化、频率分析、数据排除标准等）。考虑到所用算法的多样性和复杂性，仪器制造商应该向用户提供以下信息：阻抗的计算方法、窗口长度、重叠、滤波（低通和带通）规格、数值平均的细节、呼吸辨识技术、数据的质量控制和排除标准等。同时，仪器制造商还应负责在各种条件下对振荡测量仪器进行广泛的验证，包括模拟健康和疾病条件，并公开验证的细节和与测量准确性相关的文件。
2.4 系统阻力和死腔
为保证测量的准确性，需要对细菌过滤器的阻力以及过滤器和连接器产生的综合死腔进行补偿，并建议保持整个测量系统呈较低的阻力和死腔，以最小化其对受检者呼吸的潜在影响。未连接细菌过滤器的振荡测量系统的阻力应在≤5 Hz时<1 hPa·s·L−1。建议使用在≤5 Hz时≤1 hPa·s·L−1的低阻力过滤器。因此，振荡测量系统总的仪器阻力应在≤5 Hz时≤2 hPa·s·L−1。建议仪器厂商定期测量过滤器阻力，并补偿振荡测量系统加上过滤器产生的综合阻力。
用于成人测量的振荡测量仪的推荐死腔与用于肺容量检查的标准相同：<100 mL（含细菌过滤器）。由于振荡气流引起的混合效应，有效死腔可能小于其实际体积。对于学龄前儿童，死腔应<70 mL（含细菌过滤器）。
2.5 阻抗验证系统
使用已知阻抗大小的阻抗元件（测试负载）去验证振荡仪器测量阻抗准确性的过程称为阻抗验证。目前，大多数测试负载仅由一个机械电阻元件组成，因此仅能评估Rrs测量的误差。理想的测试负载还应包含弹性和惯性元件，以评估Ers和Irs的测量误差。测试负载的阻抗大小应高于实际应用时预期的Zrs绝对值，且该绝对值应符合所有使用该振荡仪器检查的受检者情况，包括在支气管激发试验时儿童和成人可能出现的阻抗大小。因此，建议成人检查的测试负载约为15 hPa·s·L−1，儿童检查的测试负载约为40 hPa·s·L−1。阻抗不足的测试负载可能会导致测量误差。
若要测试和比较不同的振荡测量仪在实际测量中的表现，不能仅要求仪器满足一般的技术要求和了解仪器测试静态负载的情况。理想情况下，为达到稳定和准确的Zrs测量，还应具备一个机械性能、呼吸模式和伪迹均可良好控制（且可变）的患者模拟器。
3 检查方法和质量控制
3.1 阻抗验证
用户在日常使用时应对仪器进行阻抗验证，而非校准。每日使用仪器前均应进行阻抗验证，当测试的环境条件发生显著变化时，应增加验证的频次。推荐的误差范围为≤±10%或±0.1 hPa·s·L−1，达到两个标准其中之一即可。若仪器同时要测量患者的容积变化（如测量呼吸过程中的潮气量），则应按照美国胸科学会制订的标准，使用定标筒验证容积测量的准确性。
建议每周对日常使用的振荡检查仪器进行生物人验证。生物人应为健康非吸烟者，应在相对较短的时间（如几周）内获取足够多的Zrs数据（如进行10次单独的测量），从而获得Zrs的均值和置信区间。当后续测量值在置信区间之外时，应仔细检查振荡测量系统。
3.2 测试方案
为避免容积史效应（测量前进行的深呼吸动作）对阻抗测量结果尤其是支气管激发试验结果的影响，建议在需要进行深呼吸的检查（呼出气一氧化氮、肺量计、弥散功能）前进行呼吸振荡检查。检查顺序和呼吸振荡检查前暂停深吸气的时间应该在当地进行统一标准化，并记录在报告中。
呼吸振荡检查最常用的测试方案为在静息潮气呼吸过程中进行，但也可根据所感兴趣的力学特性，采用不同的方法和在不同的呼吸方式下进行。一般情况下，检查应采用坐姿（幼儿也可采用站姿），头部位置正确，双手紧压脸颊，口唇包紧咬嘴，舌位置摆放正确，以放松和稳定的状态呼吸（表1）。
表1
振荡测量启动前需向受检者提供的说明信息
在测试开始之前，操作者应给予受检者如表1所列的指导信息，以便受检者在数据采集期间用与稳定、放松条件时相同的潮气量和呼吸频率进行呼吸。此外，数据采集前还应观察受检者嘴周和鼻夹处是否存在漏气、是否达到平稳的潮气呼吸。
3.3 采集时间
每次采集数据的时间长短取决于应用场景（如临床检查与科学研究）、研究人群（如婴儿、幼儿与成人）和疾病严重程度。对于一般的测量情况，建议较大的儿童和成人的测量采集时间为不少于30秒[7]，而12岁以下儿童为不少于16秒[8]。这个采集时间应可允许记录至少3次无伪迹的呼吸周期，但在实践层面又需尽量短，以免受检者产生疲惫或体位移动。
3.4 技术性可接受重复测试的次数
建议使用至少3次技术性可接受的重复测试用于计算结果指标的平均值，且用于指标计算的数据不应包含伪迹。可接受测试主要通过视觉审查（见下文的质量控制部分）和测试间的变异系数（CoV）来评估，在部分仪器中还包含自动的信号处理过程。对于用于计算的3次重复测试结果，建议成人最低振荡频率下Rrs的CoV应≤10%，儿童应≤15%。
3.5 可接受性测试的标准
振荡检查的质量控制主要通过对测量过程的潮气呼吸容积曲线、压力和流量曲线及阻抗曲线的观察完成。主观的质量控制标准包括：采集时间段内呼吸的潮气量和呼吸频率平稳，无明显伪迹。容积曲线发生停顿且流量为0、|Zrs|呈现突然增高或出现尖峰的伪迹可提示存在吞咽、屏气或声门闭合等短暂气道阻塞的情况。漏气表现为|Zrs|突然呈较大幅度地下降，但流量-时间和容积-时间曲线的变化可能较小。呼吸频率和潮气量不同的可接受性标准对阻抗值的影响仍需进一步研究。
在2003版的FOT指南中，曾推荐使用每个频率下流量和压力之间的相关系数（γ2）作为质量控制的指标之一[5]。虽然低γ2通常暗示存在噪音或伪迹，但由于不同设备和疾病之间的差异，新版指南不再推荐γ2作为质量控制的标准。
4 结果报告
4.1 报告内容
目前关于基本的结果报告中应包含哪些振荡检查指标的研究信息较少，故报告哪些阻抗指标由用户自行决定。为了能够比较和重复不同实验室之间的结果，ERS指南建议结果报告的内容中还应包括仪器硬件和软件、验证和测试流程、质量控制标准等方面的细节信息（表2）。如果CoV高于规定上限，则应对该结果进行标示，以便在解读报告时考虑结果变异较大从而谨慎地解读。对于科学研究的发表，考虑到期刊对于文章篇幅的限制，仪器硬件和测试细节等信息可在附件材料中提供。
表2
振荡检查应报告的仪器、测试和质量控制细节
4.2 测量指标的正常参考值
ERS指南总结了目前已发表的儿童和成人呼吸振荡检查指标参考值（儿童共14项[9-21]，成人共7项[22-28]）。建议采用与实验室仪器和检查人群最接近的研究所产生的参考值。建议在输出结果中包含每个指标的标准化Z值，此举可避免在结果解读时，当指标数值接近0时，占预计值的百分比变得较大的问题。
5 支气管扩张试验和支气管激发试验
5.1 支气管扩张试验
因Zrs的大小取决于身高和年龄，为便于统一比较，若条件允许，建议基线数据以Z值而非绝对值表示。支气管扩张的结果应以相对变化还是绝对变化来表示目前仍存在争议。在儿童和成人中，Rrs和Xrs的绝对变化与其基线值相关，但与使用相对变化值相比，使用绝对变化值时疾病组和对照组之间的差距更大。使用Z值来表示使用支气管扩张剂后的改变或可解决以上问题。
根据已有研究的结果[13,19,20,23,29-33]，建议成人和儿童的支气管扩张剂阳性反应的阈值为Rrs降低40%，Xrs增加50%以及低频电抗面积降低80%。但仍需更多的研究用于人群之间和仪器之间的比较和验证，并提供基于Z值的阈值。
Rrs和Xrs都呈容积依赖性。由于支气管扩张可减轻肺过度充气，从而可能会导致Rrs的增加和Xrs的降低，但该效应与支气管扩张本身对气道管径和气道闭合的直接作用相反。因此，Rrs和Xrs的支气管扩张反应不能简单解读，且可能与用肺量计测量的结果存在一些差异。
5.2 支气管激发试验
振荡检查法测量Zrs是替代肺量计指标在成人和儿童中进行支气管激发试验的一种方法。然而，由于上气道伪迹和气道壁分流效应的影响，振荡法对激发试验中Rrs变化的测量可能存在低估，尤其是对于儿童而言。使用导纳（阻抗的倒数，1/Zrs）而不用Rrs可以减少这种影响。
该指南对儿童和成人采用振荡测量进行支气管激发试验的相关研究进行了总结[34-43]。目前这些研究均是通过参照肺量计进行支气管激发试验时的阈值标准来确定对应振荡指标的阳性阈值，但更合理的阈值应通过对一般人群的研究而产生。由于不同研究之间存在较大的差异，因此目前暂无可推荐的统一阳性阈值，建议制定和使用符合当地人群及特定仪器的激发试验阈值。
6 讨论
ERS振荡检查新版指南对2003版指南的内容进行了更新，尤其是在测试负载、数据采集时间、测量重复性标准和支气管扩张试验阳性阈值标准等方面首次提出了具体的建议和标准，相信对呼吸振荡检查在临床和科研中的标准化、验证和比较具有重要帮助。但由于相关研究证据的缺乏，对于测量过程的潮气量和呼吸频率等质量控制标准仍未提供相关建议，此部分内容也是呼吸振荡检查质量控制相关研究的未来研究方向之一。
考虑到目前呼吸振荡检查所使用的仪器及应用场景和方法等方面的多样性，该指南提及的多为普适性建议；同时，为了不同实验室之间的结果可以进行比较和重复，指南强调要在实验室报告及公开发表物中汇报仪器硬件和软件、验证和测试流程、质量控制标准等方面的细节信息。目前国内临床实验室和科研项目中使用的呼吸振荡检查仪器主要为脉冲振荡测量仪，因此针对脉冲振荡测量仪的技术规范和指南或更适合国内，同时，对基于脉冲振荡测量仪的中国人群正常参考值的研究也是迫切之需。
