李昂，向莉

作者單位：100045北京，國家兒童醫(yī)學中心 首都醫(yī)科大學附屬北京兒童醫(yī)院過敏反應(yīng)科 兒科重大疾病研究教育部重點實驗室

支氣管哮喘是兒童期最常見的慢性呼吸系統(tǒng)疾病，早期識別發(fā)作征象、減少支氣管哮喘急性發(fā)作次數(shù)是哮喘長期管理的主要目標之一。近年來，醫(yī)療健康領(lǐng)域在智慧化、數(shù)字化、信息化方面蓬勃發(fā)展，運用先進數(shù)字化信息技術(shù)與醫(yī)療設(shè)備相結(jié)合，同時讓患者參與自身健康管理，讓醫(yī)生更加精確的了解患者的健康情況、實施個體化治療方案。本文概述近年來動態(tài)肺功能監(jiān)測結(jié)合數(shù)字療法技術(shù)應(yīng)用于兒童支氣管哮喘的管理。

1 呼氣峰值流量是反應(yīng)氣道阻塞程度和氣流受限敏感性的重要指標

2019年流行病學研究顯示，中國20歲及以上人群哮喘患病率為4.2%，患者總數(shù)達4 570萬，其中26.2%患者存在肺功能氣流受限[1]。全國兒童哮喘防治協(xié)作組進行的3次全國兒童哮喘患病率調(diào)查結(jié)果顯示，1990、2000、2010年我國兒童哮喘患病率依次為1.00%、1.97%、3.02%，處于增長趨勢。規(guī)范化管理和早期干預(yù)是提高哮喘控制水平及改善預(yù)后的重要手段[2]。肺功能檢測能夠反應(yīng)氣流受限及氣道阻塞的嚴重程度，是診斷哮喘及評估哮喘控制水平與病情嚴重程度的重要依據(jù)，全球哮喘防治倡議(Global Initiative for Asthma，GINA)強調(diào)，對于5歲以上患兒在哮喘診斷及開始控制治療前應(yīng)進行肺通氣功能檢測并定期隨訪，呼氣峰值流量(peak expiratory flow，PEF)、第一秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second，F(xiàn)EV1)可反應(yīng)氣道阻塞程度和氣流受限的敏感性，是評價支氣管哮喘發(fā)作嚴重程度的重要參考指標[1]。在支氣管哮喘發(fā)作伴隨臨床癥狀出現(xiàn)的同時或之前，可檢測到PEF的下降。PEF測定值和FEV1之間具有良好的相關(guān)性，能較好地反映氣道的通暢性。每個人的PEF值在正常情況下相對固定，每天波動不大。當氣道有痙攣時，PEF值會明顯下降，是發(fā)現(xiàn)患兒病情變化的客觀指標，通過與哮喘控制良好時的PEF值比較，患者可以盡早發(fā)現(xiàn)哮喘惡化的跡象，提前干預(yù)，預(yù)防哮喘的嚴重發(fā)作[3]。

隨著信息技術(shù)迅速轉(zhuǎn)化運用，PEF監(jiān)測方法由起初機械式峰流速儀器不斷改進和提高，發(fā)展成為目前較為先進的電子便攜式肺功能儀，可實時進行患兒肺功能測定，操作簡單，且精度高，國內(nèi)已有學者進行證實。馬俊娥等[4]對53例患兒應(yīng)用便攜式肺功能儀(呼吸家A1型)監(jiān)測與同日在肺功能檢查室經(jīng)壓差式傳感器肺功能儀測定常規(guī)肺通氣指標：用力呼氣肺活量占預(yù)計值的百分比、第一秒用力呼氣容積占預(yù)計值的百分比、第一秒用力呼氣容積占用力肺活量百分比、最大呼氣流量占預(yù)計值的百分比、最大呼氣中期流量占預(yù)計值的百分比、用力呼出25%、50%、75%肺活量時的瞬間流量占預(yù)計值的百分比共8項參數(shù)進行一致性比較，結(jié)果顯示各項指標一致性良好，哮喘癥狀計分與監(jiān)測指標PEF下降程度呈正相關(guān)關(guān)系，在居家進行呼吸功能監(jiān)測時，PEF比其他通氣功能指標反應(yīng)哮喘發(fā)作嚴重度的可行性更好。

當哮喘控制不佳時，PEF可出現(xiàn)波動，當癥狀伴隨PEF下降時，應(yīng)提前進行干預(yù)。Honkoop等[5]對兩項已發(fā)表的基于哮喘行動計劃應(yīng)用進行分析，結(jié)果顯示與單純基于癥狀的哮喘自我管理相比，基于癥狀和PEF的聯(lián)合變化并提前干預(yù)哮喘控制用藥治療效果更好(敏感性為100%，特異性為86.8%)，這一聯(lián)合指標可提示患者在哮喘發(fā)作5 d前進行預(yù)測，因此具有充分的時間進行治療干預(yù)，可以有效降低哮喘急性發(fā)作風險。

國外有學者通過患者每日監(jiān)測PEF數(shù)據(jù)建立預(yù)測模型，對每位患者未來哮喘發(fā)作風險進行預(yù)測，Thamrin等[6]對78例重癥哮喘患者和61例控制不良哮喘患者每日兩次的PEF數(shù)據(jù)進行分析，根據(jù)分析數(shù)據(jù)的相關(guān)性和分布特性建立預(yù)測模型，給定患者初始PEF，所生成對應(yīng)的在未來1個月內(nèi)連續(xù)兩天PEF下降至預(yù)計值80%以下的概率，并且實際發(fā)生情況進行對比，具有良好的特異性和敏感性(r>0.800)，為臨床相關(guān)的個體未來惡化風險的量化提供了支持。

2 數(shù)字療法定義及其在哮喘疾病中的應(yīng)用

數(shù)字療法(digital therapeutics，DTx)是基于數(shù)字技術(shù)而不是完全依賴化學藥物或物理器械的疾病治療方法。數(shù)字療法可作為單一療法使用，也可以與藥物、醫(yī)療器械或其他療法配合使用。其通過信息(如 App 上的文字、圖片、視頻)、物理因子(聲音、光線、電流等)、藥物等對患者施加綜合影響，以優(yōu)化患者疾病的管理及預(yù)后[7]。近年來，國內(nèi)外數(shù)字療法發(fā)展飛速，2010年美國食品藥品監(jiān)督管理局(Food and Drug Administration，F(xiàn)DA)首次批準處方數(shù)字療法應(yīng)用體系，2017年數(shù)字療法正式應(yīng)用于臨床，并成立國際數(shù)字療法聯(lián)盟，提出了數(shù)字療法的定義、行業(yè)標準、規(guī)范準則，隨后被廣泛應(yīng)用。2017年至2021年初，共有200余項體系獲得FDA和歐盟合格認證(Conformite Europeenne，CE)認證[8]。美國Propeller Health企業(yè)推出一款用于哮喘的數(shù)字療法應(yīng)用體系，通過吸入裝置加裝傳感器并與手機智能軟件相匹配，客觀監(jiān)測藥物的使用情況，通過藍牙對數(shù)據(jù)實時傳輸至醫(yī)護人員端口，記錄患者的用藥時間、次數(shù)、劑量及位置，患者定期收到其用藥的電子報告，報告中顯示患者具體使用情況如使用地圖及圖表統(tǒng)計，并且還可以訪問具有科普功能的在線界面，例如教育患者如何在鍛煉前預(yù)防性使用緩解用藥等，患者根據(jù)報告中所呈現(xiàn)的前一周緩解用藥使用天數(shù)、活動的時間安排以及結(jié)合哮喘指南了解其階段性的哮喘控制狀態(tài)[9]。Rajan等[10]對495例患者采取平行對照方法，其中干預(yù)組250例，常規(guī)關(guān)照組245例，觀察12個月內(nèi)此數(shù)字療法系統(tǒng)是否對提升哮喘控制水平以及減少哮喘緩解用藥具有幫助，結(jié)果顯示，干預(yù)組人均每日哮喘緩解用藥次數(shù)減少0.41，常規(guī)關(guān)照組減少了0.31(P<0.001)，以及未使用緩解用藥的天數(shù)分別增加了21%和17%(P<0.01)。由此可見數(shù)字療法在提高哮喘患者用藥依從性、減少藥物過度使用、幫助患者自我管理疾病與減輕癥狀具有十分重要的意義。國內(nèi)自2020年11月國家藥品監(jiān)督管理局批準了第一款數(shù)字療法應(yīng)用體系，截止至2021年9月，已獲批系統(tǒng)超過17款，數(shù)字療法應(yīng)用體系逐漸在內(nèi)分泌營養(yǎng)代謝紊亂疾病、精神疾病及行為和認知障礙疾病、眼科疾病、血液系統(tǒng)疾病、呼吸系統(tǒng)疾病得到應(yīng)用[11]。

我國成人哮喘管理已經(jīng)顯露出數(shù)字療法應(yīng)用體系的雛形，國內(nèi)有學者運用動態(tài)肺功能儀器開展多中心研究，探索環(huán)境因素對哮喘患者肺功能的影響。楊汀等基于我國25個城市4 992例成人哮喘患者動態(tài)肺功能監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，結(jié)合大氣污染數(shù)據(jù)，對比分析了細顆粒物(PM 2.5)和粗顆粒物(PM 2.5-10)暴露對成人哮喘患者肺功能的影響，研究發(fā)現(xiàn)PM 2.5和PM 2.5-10與16個獨立于氣態(tài)污染物的肺功能指標總體上呈負相關(guān)，且PM 2.5-10濃度的增加與第一秒呼氣容積、第一秒用力呼氣容積占用力肺活量百分比、最大呼氣流量以及用力呼出25%～75%肺活量時的瞬間流量的下降顯著相關(guān)。該研究使用最大的肺功能動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)集，為哮喘患者短期暴露于PM 2.5和PM 2.5-10而損害肺功能提供了強有力的證據(jù)，因而有助于指導哮喘患者采取針對性的防護措施，預(yù)防因環(huán)境因素導致的哮喘急性發(fā)作[12]。

3 數(shù)字療法的發(fā)展趨勢

目前數(shù)字療法在世界范圍內(nèi)蓬勃發(fā)展，美國作為數(shù)字療法的先行者，已具備較為完善的審批管理體系，我國數(shù)字療法領(lǐng)域方興未艾，需要不斷健全審批體系。支氣管哮喘作為我國最常見呼吸系統(tǒng)慢性疾病，患者數(shù)量龐大，管理和防治工作具有挑戰(zhàn)，數(shù)字療法系統(tǒng)運用于支氣管哮喘疾病臨床研究有限，需要加強醫(yī)護人員及相關(guān)研發(fā)單位對數(shù)字療法的認知度及接受度，在臨床上完善高質(zhì)量的證據(jù)，進一步推動數(shù)字療法應(yīng)用體系在兒童支氣管哮喘慢病管理中的作用。