Characteristics and Risk Factors of Preserved Ratio Impaired Spirometry in Physical Examination Population

doi:10.12114/j.issn.1007-9572.2023.0279

Abstract

Abstract:

Background

Preserved Ratio Impired Spirometry (PRISm) refers to the non-obstructive pulmonary function abnormalities with a decrease forced expiratory volume in one second (FEV₁) while the FEV₁/forced vital capacity (FVC) remains constant. The PRISm population may be one of the pre-chronic obstructive pulmonary disease (COPD) populations. However, the incidence, characteristics and risk factors of PRISm in the physical examination population in China are still unknown.

Objective

To analyze the characteristics and influencing factors of PRISm in physical examination population.

Methods

From January 2017 to December 2019, a total of 970 patients received physical examination in the Third Medical Center of Chinese PLA General Hospital were selected. The baseline data and physical examination results were collected, pulmonary function was measured for vital capacity (VC), FVC, FEV₁, forced expiratory volume in six second (FEV₆), FEV₁/FVC, peak expiratory flow (PEF), FEF₂₅, FEF₅₀ and FEF₇₅, the relevant indexes were expressed as "%pre" as a percentage of the expected value. The included subjects were divided into the airflow obstruction group with FEV₁/FVC<0.7 (n=61), PRISm group with FEV₁/FVC≥0.7 and FEV₁%pre<0.8 (n=111), normal lung function group with FEV₁/FVC≥0.7 and FEV₁%pre≥0.8 (n=798) according to FEV₁/FVC and FEV₁%pre. The incidence of PRISm in physical examination population was calculated, the basic characteristics and the characteristics of lung function indexes were compared, the ordinal logistic regression analysis were used to analyze the influencing factors of lung function impairment.

Results

The incidence of PRISm was 11.4% and the incidence of airflow obstruction was 6.3% in 970 patients. The proportion of people over 60 years old in the PRISm group and the airflow obstruction group was higher than that the normal lung function group, and the proportion of people between 41 and 60 years old was lower than the normal lung function group (P=0.019). The proportion of smokers in the PRISm group was significantly higher than the normal lung function group (P<0.001). The proportion of patients with hypertension in the PRISm group was higher than the normal lung function group (P=0.03). VC%pre, FVC%pre, FEV₁%pre, FEV₆%pre, PEF%pre, FEF₂₅%pre, FEF₅₀%pre, FEF₇₅%pre were higher in the normal lung function group than the PRISm group and the airflow obstruction group (P<0.001) ; VC%pre, FVC%pre, FEV₆%pre, PEF%pre, FEF₂₅%pre, FEF₅₀%pre, and FEF₇₅%pre were higher in the PRISm group than the airflow obstruction group (P<0.05). FEV₁/FVC in the normal lung function group and PRISm group was higher than the airflow obstruction group (P<0.001). The ordinal logistic regression analysis with different groups of lung function as dependent variables showed that age>60 years (OR=0.951, 95%CI=0.602-1.504, P=0.002), smoking history (OR=2.201, 95%CI=1.519-3.187, P<0.001) and history of hypertension (OR=1.673, 95%CI=1.106-3.187, P=0.015) were risk factors for lung function impairment in the physical examination population.

Conclusion

PRISm is common in physical examination population. Attention should be paid to the changes in lung function in those aged >60 years old, with the history of smoking and hypertension. Early intervention may alleviate the progression of COPD.

Key words: PRISm, Lung function, Physical examination population, Physical examination, Root cause analysis

摘要：

背景

保留比值受损肺功能（PRISm）是指一秒率（FEV₁/FVC）正常但第一秒用力呼气容积（FEV₁）减少的非阻塞性肺功能异常。PRISm人群可能是慢性阻塞性肺疾病（COPD）前期人群之一。但我国体检人群PRISm的发生率、特征及危险因素尚不清楚。

目的

分析体检人群PRISm的特点及影响因素。

方法

选取2017—2019年解放军总医院第三医学中心体检者970名。收集该人群一般资料、体格检查结果，测量肺功能：肺活量（VC）、用力肺活量（FVC）、FEV₁、6秒用力呼气量（FEV₆）、FEV₁/FVC、最大呼气流速（PEF）、呼出25%肺活量时最大呼气流量（FEF₂₅）、呼出50%肺活量时最大呼气流量（FEF₅₀）、呼出75%肺活量时最大呼气流量（FEF₇₅），以"%pre"表示有关指标占预计值的百分比。依据FEV₁/FVC、FEV₁%pre分组，即FEV₁/FVC<0.7，为气流阻塞组（61名）；FEV₁/FVC≥0.7，FEV₁%pre<0.8，为PRISm组（111名）；FEV₁/FVC≥0.7，FEV₁%pre≥0.8，为肺功能正常组（798名）。计算体检人群中PRISm发生率，比较不同肺功能组基本特征及肺功能指标特点，采用有序Logistic回归分析探讨肺功能受损的影响因素。

结果

970名体检人群中PRISm发生率为11.4%（111/970），气流阻塞发生率为6.3%（61/970）。PRISm组、气流阻塞组大于60岁人群占比均大于肺功能正常组，41~60岁年龄段人群占比均小于肺功能正常组（P=0.019）。PRISm组吸烟者占比大于肺功能正常组（P<0.001）。PRISm组人群高血压占比大于肺功能正常组（P=0.03）。肺功能正常组VC%pre、FVC%pre、FEV₁%pre、FEV₆%pre、PEF%pre、FEF₂₅%pre、FEF₅₀%pre、FEF₇₅%pre高于PRISm组、气流阻塞组（P<0.001）；PRISm组VC%pre、FVC%pre、FEV₆%pre、PEF%pre、FEF₂₅%pre、FEF₅₀%pre、FEF₇₅%pre高于气流阻塞组（P<0.05）。肺功能正常组、PRISm组FEV₁/FVC高于气流阻塞组（P<0.001）。以不同肺功能分组为因变量进行有序Logistic回归分析，年龄>60岁（OR=0.951，95%CI=0.602~1.504，P=0.002）、吸烟史（OR=2.201，95%CI=1.519~3.187，P<0.001）、高血压史（OR=1.673，95%CI=1.106~3.187，P=0.015）是体检人群肺功能受损的危险因素。

结论

在体检人群中PRISm普遍存在，对于年龄>60岁、有吸烟史、高血压人群应重点关注肺功能变化情况，及早进行干预可能减缓COPD发展的进程。

关键词: 保留比值受损肺功能, 肺功能, 体检人群, 体格检查, 影响因素分析

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Figures/Tables 3

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组别	例数	性别		年龄			高血压		冠心病
组别	例数	男	女	≤40岁	41~60岁	>60岁	无	有	无	有
肺功能正常组	798	615（77.1）	183（22.9）	208（26.1）^b	577（72.3）^a	13（1.6）^ab	633（79.3）	165（20.7）^ab	775（97.1）	23（2.9）
PRISm组	111	90（81.1）	21（18.9）	33（29.7）^b	72（64.9）	6（5.4）^b	79（71.2）	32（28.8）	109（98.2）	2（1.8）
气流阻塞组	61	47（77.0）	14（23.0）	12（19.7）	44（72.1）^a	5（8.2）	42（68.9）	19（31.1）	57（93.4）	4（6.6）
χ²值		0.909		16.518			6.706		3.249
P值		0.640		0.002			0.035		0.197
组别	糖尿病		脑卒中		吸烟史		BMI
组别	无	有	无	有	无	有	正常	超重	肥胖
肺功能正常组	705（88.3）	93（11.7）	796（99.7）	2（0.3）	618（77.4）	180（22.6）^ab	240（30.1）	358（44.9）	200（25.0）
PRISm组	104（93.7）	7（6.3）	111（100.0）	0	66（59.5）	45（40.5）	26（23.4）	60（54.1）	25（22.5）
气流阻塞组	55（90.2）	6（9.8）	61（100.0）	0	38（62.3）	23（37.7）	17（27.9）	32（52.5）	12（19.6）
χ²值	2.943		0.432		24.433		4.668
P值	0.230		0.806		<0.001		0.323

组别	例数	性别		年龄			高血压		冠心病
组别	例数	男	女	≤40岁	41~60岁	>60岁	无	有	无	有
肺功能正常组	798	615（77.1）	183（22.9）	208（26.1）^b	577（72.3）^a	13（1.6）^ab	633（79.3）	165（20.7）^ab	775（97.1）	23（2.9）
PRISm组	111	90（81.1）	21（18.9）	33（29.7）^b	72（64.9）	6（5.4）^b	79（71.2）	32（28.8）	109（98.2）	2（1.8）
气流阻塞组	61	47（77.0）	14（23.0）	12（19.7）	44（72.1）^a	5（8.2）	42（68.9）	19（31.1）	57（93.4）	4（6.6）
χ²值		0.909		16.518			6.706		3.249
P值		0.640		0.002			0.035		0.197
组别	糖尿病		脑卒中		吸烟史		BMI
组别	无	有	无	有	无	有	正常	超重	肥胖
肺功能正常组	705（88.3）	93（11.7）	796（99.7）	2（0.3）	618（77.4）	180（22.6）^ab	240（30.1）	358（44.9）	200（25.0）
PRISm组	104（93.7）	7（6.3）	111（100.0）	0	66（59.5）	45（40.5）	26（23.4）	60（54.1）	25（22.5）
气流阻塞组	55（90.2）	6（9.8）	61（100.0）	0	38（62.3）	23（37.7）	17（27.9）	32（52.5）	12（19.6）
χ²值	2.943		0.432		24.433		4.668
P值	0.230		0.806		<0.001		0.323

组别	例数	VC%pre	FVC%pre	FEV₁%pre	FEV₁/FVC
肺功能正常组	798	90.14±11.23^ab	94.31±13.39^ab	97.01±11.89^ab	84.72±8.30^b
PRISm组	111	80.49±13.95^b	89.21±18.89^b	72.77±6.06	83.06±9.62^b
气流阻塞组	61	75.09±9.75	71.72±10.29	71.72±14.70	64.30±5.86
F值		100.783	127.863	285.517	170.192
P值		<0.001	<0.001	<0.001	<0.001
组别	FEV₆%pre	PEF%pre	FEF₂₅%pre	FEF₅₀%pre	FEF₇₅%pre
肺功能正常组	94.05±13.30^ab	87.30±18.79^ab	97.14±23.41^ab	100.15±31.87^ab	100.57±52.86^ab
PRISm组	88.23±18.92^b	72.01±18.31^b	78.55±23.05^b	73.75±28.28^b	81.84±61.91^b
气流阻塞组	71.40±10.02	53.38±18.25	47.33±16.04	40.43±10.82	40.87±13.93
F值	132.112	113.314	154.264	133.181	40.456
P值	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001

组别	例数	VC%pre	FVC%pre	FEV₁%pre	FEV₁/FVC
肺功能正常组	798	90.14±11.23^ab	94.31±13.39^ab	97.01±11.89^ab	84.72±8.30^b
PRISm组	111	80.49±13.95^b	89.21±18.89^b	72.77±6.06	83.06±9.62^b
气流阻塞组	61	75.09±9.75	71.72±10.29	71.72±14.70	64.30±5.86
F值		100.783	127.863	285.517	170.192
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组别	FEV₆%pre	PEF%pre	FEF₂₅%pre	FEF₅₀%pre	FEF₇₅%pre
肺功能正常组	94.05±13.30^ab	87.30±18.79^ab	97.14±23.41^ab	100.15±31.87^ab	100.57±52.86^ab
PRISm组	88.23±18.92^b	72.01±18.31^b	78.55±23.05^b	73.75±28.28^b	81.84±61.91^b
气流阻塞组	71.40±10.02	53.38±18.25	47.33±16.04	40.43±10.82	40.87±13.93
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P值	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001	<0.001

因素	β	SE	Wald χ²值	P值	OR（95%CI）
性别（以女为参照）
男	-0.050	0.234	0.046	0.831	0.951（0.602~1.504）
年龄（以≤40岁为参照）
41~60岁	-0.147	0.203	0.523	0.469	0.863（0.579~1.287）
>60岁	1.395	0.452	9.534	0.002	4.035（1.664~9.777）
高血压（以无高血压为参照）
有	0.515	0.211	5.939	0.015	1.673（1.106~3.187）
冠心病（以无冠心病为参照）
有	-0.134	0.509	0.070	0.792	0.875（0.323~2.370）
糖尿病（以无糖尿病为参照）
有	-0.781	0.323	0.160	0.990	0.458（0.243~0.862）
脑卒中（以无脑卒中为参照）
有	-18.641	0	—	—	—
吸烟史（以无吸烟史为参照）
有	0.789	0.189	17.421	<0.001	2.201（1.519~3.187）
BMI（以体质量正常为参照）
超重	0.367	0.202	3.287	0.070	1.487（0.969~2.145）
肥胖	0.045	0.243	0.034	0.854	1.046（0.650~1.684）