CaNO 肺泡一氧化氮

肺泡一氧化氮浓度CaNOalveolar nitric oxide concentration

CaNO 是指呼吸道远端肺泡区的一氧化氮浓度。与在单一流速下直接测得的 FeNO 不同，CaNO 无法直接测量，需要在多个不同的恒定呼气流速下分别测量 FeNO， 再用两室模型从这组「流速—浓度」数据中计算分离得出。同一次拟合还会同时给出 气道壁一氧化氮通量 J'awNO。按 2025 版中国专家共识，基于两室模型导出的计算方法有三种：非线性模型、线性模型与简化版线性模型， 三者采用的呼气流速点位不同，算出的 CaNO 数值也不能直接比较。

两室模型：一氧化氮从哪里来

两室模型把呼吸道简化为两个隔室。传导气道这一室，一氧化氮从气道壁向管腔扩散，扩散进来的量用通量 J'awNO 描述；肺泡区这一室提供一个相对恒定的背景浓度 CaNO。

呼气流速决定了气体经过传导气道的时间：流速低，气体在气道里停留久， 从气道壁扩散进来的一氧化氮就积累得多，测得的 FeNO 偏高；流速高，停留时间短， 气道壁的贡献被稀释，测得的 FeNO 更接近肺泡背景浓度。正因为这两部分随流速的变化规律不同， 在多个流速下测量才能把它们分开。

这一模型的原始方法学文献是 Tsoukias 与 George 1998 年发表于《应用生理学杂志》的肺一氧化氮交换动力学两室模型（J Appl Physiol 1998;85(2):653-66，PMID 9688744）。

这套参数在规范层面最早见于 ATS/ERS 2005 技术规范的「一氧化氮排出建模」一节， 该节定义了肺泡稳态一氧化氮浓度 Calv,ss（即现在通称的 CaNO）、气道一氧化氮弥散量 DawNO、气道壁一氧化氮浓度 CawNO，以及气道壁最大一氧化氮通量 J'awNO——原文写明后者是DawNO 与 CawNO 的乘积（the product of DawNO and CawNO），单位为 mL NO/s；并指出这些流速非依赖参数可通过在多个呼气流速下测量呼出气一氧化氮浓度导出（the flow-independent parameters can be derived by measuring exhaled NO concentration at multiple exhalation flow rates）。

须注意年份：ATS/ERS 2005 在介绍这一扩展分析时同时写道，该方法原理上虽有前景，但仍处于发展早期，因而在当时应被视为一种研究工具（although promising in principle, this approach remains at an early stage of development, and should therefore be considered a research tool at present）。这是 2005 年的定位；十二年后的 ERS 2017 技术标准已就多流速测量给出具体的流速点位、模型选择与质控要求， 本页三种计算方法一节所列的即是这些规定。引用时应注明是哪一年的表述。2005 年之后二十年间积累的原始研究结论，见本页「四项参数的研究现状」一节。

模型的具体形式、拟合方法与适用条件以规范与方法学文献原文为准。

三种计算方法与各自的流速点位

点位取自 ERS 2017 技术标准与 2021、2025 两版中国专家共识原文。三种方法算出的 CaNO 数值不可直接比较，报告时必须注明所用方法与实际流速点。

哪一类仪器能做多流速分析

多流速分析对分析仪提出的要求，比单点 FeNO₅₀ 测量高。要求来自两方面：一是仪器须能在多个差异很大的呼气流速下测量，二是每个流速下都要读出可用于拟合的平台浓度值。

按 ERS 2017 技术标准，只有非线性模型能导出 CaNO、DawNO 与 CawNO 三个参数（fitting a non-linear curve … allows the derivation of C_ANO, D_awNO and C_awNO）， 而它需要的三个流速点分别是 ≤20、100 与 350（或 400）mL/s； 线性模型只给出 CaNO 与 J'awNO，仍需 100～400 mL/s 区间内的三个流速。也就是说，这三个参数没有一个可以由单一流速测得。

同一份文件在仪器一节写明，化学发光分析仪相对电化学池的优势之一是能在宽流速范围内测量 NO（the ability to measure NO at a wide range of flow rates）； 对电化学分析仪则记载：仪器配有压力测量装置，维持 50±5 mL/s 的固定流速（maintain a fixed flow rate of 50±5 mL·s⁻¹），且专用于 FeNO₅₀ 测量（electrochemical analysers are exclusively used for F_ENO₅₀ measurements）。原文另指出， 使用电化学传感器时看不到平台（when using electrochemical sensors, no plateau is visible），而扩展分析恰恰要读各流速下的平台值——ERS 2017 并说明，低流速达到平台所需时间比高流速更长，高流速下的平台可能撑不满 3 秒而需人工判读。

国内共识在这一点上与 ERS 一致：2021 版中国专家共识原文写道，电化学检测方法「并不适用于多流速分析」。2025 版共识不再保留这一表述，改称两类仪器的检测程序均参照 ATS/ERS 技术标准、国内外已有部分头对头对比研究但尚无一致结论。引用时应注明出自哪一份、哪一年。

以上均为技术规范对两类测量原理的描述，出自规范原文并标注了年份， 不针对也不评价任何具体厂商或设备型号。仪器的实际可用流速范围以其说明书与注册技术要求为准。

关于轴向反扩散校正

一氧化氮会沿气道轴向从传导气道向肺泡方向扩散，这会使算出的 CaNO 偏高。针对这一现象提出过校正公式，但 ERS 2017 技术标准明确写明：不推荐使用轴向反扩散的校正因子（the use of correction factors for axial back diffusion is not recommended）。

该技术标准给出的理由是：这些校正公式是在健康受试者或无气道阻塞的患者中建立的， 也只适用于这类人群；当外周气道口径减小时，反扩散的影响本身就变小了， 此时套用校正公式会造成过度校正，甚至把 CaNO 校正成负值。

以上为 ERS 2017 技术标准的表述，适用范围与具体公式以原文为准。

多流速法的输入与输出

CaNO 与 J'awNO 均为模型计算值，报告时应注明所用模型（线性或非线性）与采用的流速点。

CaNO 的临床定位与局限

2025 版中国专家共识把 CaNO 定位为小气道肺泡炎症的生物标志物， 认为它对慢性呼吸系统疾病的辅助诊断和治疗评估具有一定临床价值， 但同时明确指出目前切点值尚不明确。该共识还写道，由于检测仪器、检测方法及计算公式缺乏标准化， CaNO 的临床应用价值有限，仍需大规模、多中心、标准化的研究来进一步证实。

共识列举的现有证据包括：CaNO 与血嗜酸性粒细胞水平呈正相关， 与小气道肺功能参数 FEF₅₀、FEF₇₅ 呈负相关，CaNO 升高可提示小气道功能障碍； 对小气道炎症的哮喘患者，使用吸入性糖皮质激素后 CaNO 值降低。 但一项纳入 33 项研究的荟萃分析显示，各项 NO 参数的结果高度异质，其中以 CaNO 组异质性最高。

CaNO 为模型计算值，不能单独作为诊断依据；结果解读须由临床医师结合病史、 体格检查与其他检查结果完成。

四项参数的研究现状

CaNO、J'awNO、CawNO、DawNO 四项流速非依赖参数的方法学源头，是 Tsoukias 与 George 于 1998 年发表在《应用生理学杂志》的肺一氧化氮交换动力学两室模型 （PMID 9688744）。此后二十余年，四项参数的研究积累并不均衡：以 PubMed 检索计，涉及肺泡一氧化氮浓度的文献有数百篇，而同时报告 CawNO 与 DawNO 的文献仅二十余篇。以下按证据类型列出主要结论，正反两面均照原文写。

哮喘人群中的整体差异（荟萃分析，2019）

这是目前该领域唯一的系统评价与荟萃分析，从 1137 项研究中纳入 33 项。结果为四项参数在哮喘患者中均较健康人升高，其中 J'awNO 与 CaNO 升高最为显著，DawNO 与 CawNO 的升高则不那么明显。该文同时写明，各研究结果高度异质（highly heterogenous），且关于 CawNO 与 DawNO 的证据仍相当薄弱，因为报告这两项的研究很少（the evidence on CawNO and DawNO is still quite feeble due to only few studies reporting them），并建议今后研究采用非线性方法与标准化方案。

以急性发作为终点的前瞻研究（2022）

这是四项参数中少见的、以临床硬终点为观察对象的前瞻性研究，发表于《欧洲呼吸杂志》。研究随访 68 名哮喘儿童共 134 次访视，同时测量 FeNO₅₀ 与四项参数。结果是除肺泡一氧化氮浓度外，其余各项在发作组与未发作组之间均无差异（Other than for CalvNO (p<0.001), there was no difference）—— 即 FeNO₅₀、J'awNO、DawNO、CawNO 在该研究中为阴性结果。就肺泡一氧化氮浓度而言， 该研究报告 >7 ppb 预测后续发作的特异度为 90.9%、阳性似然比 3.1； <4 ppb 排除发作的敏感度为 71.4%、阴性似然比 0.48； 两次访视之间升高 0.5 ppb 时，敏感度与特异度均为 92%，阳性似然比 11.8。

重复性与变异（首个重复性研究，2020）

该研究在 28 名健康受试者中用两种数学方法、三套方案考察了即刻重复性、日内变异与日间变异， 为该领域首个重复性研究。结论有两面，需一并引用：整体上各项参数的重复性良好、日间变异较低；但就参数之间的比较而言，J'awNO 的重复性在四项参数中居首，而 DawNO 与 CawNO 的重复性明显最差（DawNO and CawNO were notably least repeatable）。健康人日间差异的 95% 上限约为：CaNO 1.2 ppb、J'awNO 400 pl/s、CawNO 92 ppb、DawNO 16 pl/s/ppb。该研究建议尽可能把测量安排在每日同一时间。

参考值（健康人群，2017）

该研究汇总 433 名 7～78 岁健康受试者，给出了按年龄分层的四项参数参考值， 各年龄层之间差异显著，性别差异仅见于 20～49 岁组。值得注意的是， 在 20 岁以上人群中，年龄、身高与性别的交互作用仅能解释 FeNO₅₀ 6%、J'awNO 4%、CawNO 16%、DawNO 8%、CaNO 12% 的变异——也就是说这些参数的绝大部分个体间差异，尚无法由人口学因素解释。

纵向变化（慢阻肺两年随访，2022）

该研究对 110 名慢阻肺患者随访两年。CaNO 在两年间略有升高，而 FeNO₅₀ 无变化。就个体水平的稳定性而言，基线时 CaNO 处于低水平（<1 ppb）的受试者中，仅 2% 两年后仍维持在低水平；基线处于高水平（>2 ppb）者中有 29% 维持。另一方面，改良版英国医学研究委员会呼吸困难量表评分升高至少 1 分的那部分受试者，其 CaNO 也同步由 0.9 ppb 升至 1.8 ppb（p = 0.015）。这两组结果分别指向个体纵向波动较大与 CaNO 变化和症状变化相关，均出自同一篇研究。

综述性结论（2020）

该领域主要研究组撰写的综述认为，CaNO 在间质性肺疾病、慢阻肺与系统性疾病的肺部受累中具有研究前景， CawNO 被认为与炎症活动相关、DawNO 被认为与支气管重塑相关；但该综述的总结是仍需正式的临床试验来检验这些一氧化氮参数的附加临床价值（Formal trials to test the added clinical value of NO parameters are needed）。这一判断与 2025 版中国专家共识「切点值尚不明确、临床应用价值有限、 仍需大规模多中心标准化研究」的结论方向一致。

以上均为已发表文献的研究结果，按发表年份与文献类型如实列出，包含阴性结果与作者自述的局限。 这些结果不构成任何诊断结论或治疗建议，也不用于说明任何产品的性能与用途； 四项参数目前均无公认界值，结果解读须由临床医师完成。完整著录见本页出处一节。

相关术语

肺泡一氧化氮浓度CaNOalveolar nitric oxide concentration

呼吸道远端（肺泡/腺泡区）的一氧化氮浓度。它不能直接测得，需要在多个呼气流速下测量 FeNO 后经模型计算得出。

气道壁一氧化氮通量J'awNOmaximum airway wall NO flux

单位时间内从传导气道壁扩散进入气道腔的一氧化氮量。与 CaNO 同为多流速法的输出参数，二者共同描述一氧化氮的来源分布。

多流速法multiple flow rate method

在若干个不同的恒定呼气流速下分别测量 FeNO，用测得的一组数据拟合模型，从而把呼出气一氧化氮拆分为近端气道来源与远端肺泡来源。

两室模型two-compartment model

把呼吸道简化为「传导气道」与「肺泡区」两个隔室的数学模型。传导气道壁向管腔释放一氧化氮，肺泡区提供一个相对恒定的背景浓度，二者共同决定不同流速下测得的 FeNO。

气道壁一氧化氮浓度CawNOairway wall NO concentration

传导气道壁组织内的一氧化氮浓度。ERS 2017 指出，要把 J'awNO 进一步拆成 CawNO 与 DawNO 两个分量，多流速测量中必须包含一个低于 20 mL/s 的低流速点。

气道一氧化氮扩散能力DawNOairway NO diffusing capacity

一氧化氮从产生部位扩散进入气流主体的速率。2025 版共识指出，气道黏液分泌过度形成扩散壁垒时 DawNO 下降，此时即便气道壁 NO 升高，测得的 FeNO 仍可能偏低。

轴向反扩散axial back-diffusion

一氧化氮沿气道轴向从传导气道向肺泡方向扩散的现象。它会使算出的 CaNO 偏高。针对它提出过校正公式，但 ERS 2017 明确不推荐使用（见下文）。

简化版线性模型

只用 FeNO₅₀ 与 FeNO₂₀₀ 两个流速、经校正系数算出 CaNO 的方法。2021 版中国专家共识因传统多流速法操作难度大而提出，2025 版共识将其与线性、非线性并列为三种计算方法之一，同时指出它不能完全代替另外两种。该方法目前仅见于国内共识，ERS 2017 技术标准全文未收录。

常见问题

CaNO 是什么？

CaNO 是肺泡一氧化氮浓度(alveolar nitric oxide concentration)，指呼吸道远端肺泡区的一氧化氮浓度。它无法直接测得，需要在多个不同的恒定呼气流速下分别测量 FeNO，再用两室模型从这组数据中计算分离得出。

CaNO 和 FeNO 有什么区别？

FeNO 是在单一恒定流速（通常为 50 mL/s，记作 FeNO₅₀）下直接测得的呼出气一氧化氮浓度，反映的是气道整体的综合结果。CaNO 则是通过多流速测量与模型计算分离出来的远端肺泡区浓度。前者是实测值，后者是模型计算值，二者不能互相替代。

CaNO 怎么测？

采用多流速法：让受试者在若干个不同的恒定呼气流速下分别完成测量，得到一组「流速—FeNO」数据，再用两室模型拟合这组数据，同时解出肺泡一氧化氮浓度 CaNO 与气道壁一氧化氮通量 J'awNO 两个参数。

CaNO 的线性模型和非线性模型有什么不同？

非线性模型按两室模型的非线性方程拟合，需要一个低流速（≤20 mL/s）、一个中流速（100 mL/s）和一个高流速（350 或 400 mL/s）。线性模型改用线性形式拟合，在 100～400 mL/s 区间内取三个递增流速；按 ERS 2017 的规定，FeNO₅₀ 应始终单独给出以作对照，但不纳入线性模型。2025 版中国专家共识指出，非线性模型的模型误差较小，线性模型则因不覆盖 FeNO₅₀ 而无法验证计算结果。两种模型给出的 CaNO 数值不同，报告时应注明所用模型与实际采用的流速点。

测 CaNO 需要几个呼气流速？

按 ERS 2017，数学上至少需要两个不同流速（均 ≥100 mL/s）才能解出 CaNO 与 J'awNO；若还要把 J'awNO 拆成 CawNO 与 DawNO，必须再加入一个低于 20 mL/s 的低流速点。实际操作规程要求更多：非线性模型与线性模型都需要三个流速，且每个流速至少测量两次取均值。2021 版中国专家共识另提出简化版线性模型，只用 FeNO₅₀ 与 FeNO₂₀₀ 两个流速；该简化法目前仅见于国内共识，ERS 2017 技术标准全文未出现简化法、两点法或 FeNO₂₀₀ 的相关表述。

FeNO₂₀₀ 是什么？

FeNO₂₀₀ 是在 200 mL/s 呼气流速下测得的呼出气一氧化氮浓度。2025 版中国专家共识规定其呼气流量为 200±20 mL/s，并指出通过测量 50 mL/s 与 200 mL/s 两个流速下的 FeNO，可以区分中央气道与周围气道的炎症；简化版线性模型正是用这两个值经校正系数算出 CaNO。需要说明的是，FeNO₂₀₀ 与基于它的简化法均出自国内共识，ERS 2017 技术标准中没有对应表述。

两室模型和 CaNO 这些参数最早出自哪份技术规范？

规范层面最早见于 ATS/ERS 2005 呼出气与鼻腔一氧化氮标准化测量技术规范的「一氧化氮排出建模」一节。该节定义了肺泡稳态一氧化氮浓度 Calv,ss（即现在通称的 CaNO）、气道一氧化氮弥散量 DawNO、气道壁一氧化氮浓度 CawNO，以及气道壁最大一氧化氮通量 J'awNO，并写明 J'awNO 是 DawNO 与 CawNO 的乘积(the product of DawNO and CawNO)，单位为 mL NO/s；同时指出这些流速非依赖参数可通过在多个呼气流速下测量呼出气一氧化氮浓度导出。需要按年份理解的是，该文件在当时把这一扩展分析描述为「原理上有前景，但仍处于发展早期，因而应被视为一种研究工具」；十二年后的 ERS 2017 技术标准已就多流速测量给出具体的流速点位、模型选择与质控要求。引用时应注明是哪一份、哪一年的表述。

CaNO 的正常值或界值是多少？

目前没有公认界值。2025 版中国专家共识明确指出，CaNO 是小气道肺泡炎症的生物标志物，对慢性呼吸系统疾病的辅助诊断和治疗评估有一定临床价值，但具体的界值尚不明确；由于检测仪器、检测方法及计算公式缺乏标准化，其临床应用价值有限，仍需大规模、多中心、标准化的研究进一步证实。因此 CaNO 结果不能单独作为诊断依据，判读须由临床医师结合其他检查完成。

电化学分析仪能测 CaNO、DawNO 和 CawNO 吗？

按欧洲呼吸学会 2017 年技术标准的表述，不能。原文写明电化学分析仪专用于 FeNO₅₀ 测量(Electrochemical analysers are exclusively used for FENO50 measurements)，其仪器配有压力测量装置以维持 50±5 mL/s 的固定流速(maintain a fixed flow rate of 50±5 mL·s⁻¹)；而 CaNO 与 J'awNO 至少需要两个不同流速，要进一步拆出 DawNO 与 CawNO 则只能用非线性模型，必须包含一个 ≤20 mL/s 的低流速点以及 350 或 400 mL/s 的高流速点。同一份文件还指出，使用电化学传感器时看不到平台(no plateau is visible)，而扩展分析要读取各流速下的平台浓度值；并将「能在宽流速范围内测量 NO」列为化学发光分析仪相对电化学池的优势。2021 年中国专家共识与之一致，原文称电化学检测方法「并不适用于多流速分析」；2025 版共识则不再保留这一表述。以上为技术规范对两类测量原理的描述，不针对任何具体设备型号。

简化版两点法能算出 DawNO 和 CawNO 吗？

不能。简化版线性模型只用 FeNO₅₀ 与 FeNO₂₀₀ 两个流速经校正系数算出 CaNO，两个数据点在数学上也解不出三个未知参数。按 ERS 2017，DawNO 与 CawNO 只能由非线性模型导出，且多流速测量中必须包含一个低于 20 mL/s 的低流速点。此外需要说明，简化版两点法与 FeNO₂₀₀ 均出自国内共识，ATS/ERS 2005 与 ERS 2017 两份技术标准全文均无对应表述。

DawNO 和 CawNO 的临床意义大吗？

从现有文献看，这两项的证据是四项流速非依赖参数中最弱的。2019 年唯一一项系统评价与荟萃分析（从 1137 项研究中纳入 33 项）指出，四项参数在哮喘中均升高，但 J'awNO 与 CaNO 升高最显著，DawNO 与 CawNO 升高不那么明显，且关于 CawNO 与 DawNO 的证据仍相当薄弱，因为报告这两项的研究很少。2020 年首个重复性研究发现，虽然各项参数整体重复性良好、日间变异较低，但 DawNO 与 CawNO 的重复性明显最差。2022 年一项以哮喘急性发作为终点的前瞻研究中，DawNO 与 CawNO 在发作组与未发作组之间无差异。综述性文献认为 CawNO 与炎症活动、DawNO 与支气管重塑相关，但同时指出仍需正式的临床试验来检验其附加临床价值。目前两项均无公认界值。

CaNO 有预测哮喘急性发作的研究证据吗？

有一项前瞻性研究报告了这方面结果。该研究发表于 2022 年《欧洲呼吸杂志》，随访 68 名哮喘儿童共 134 次访视，发现在 FeNO₅₀ 与四项流速非依赖参数中，只有肺泡一氧化氮浓度在发生急性发作与未发生急性发作的访视之间存在差异（p<0.001）。该研究报告 >7 ppb 预测后续发作的特异度为 90.9%、阳性似然比 3.1，<4 ppb 排除发作的敏感度为 71.4%，两次访视之间升高 0.5 ppb 时敏感度与特异度均为 92%。需要说明的是，这是单中心儿童人群的研究结果，尚未形成公认界值，也不能据此单独作出诊断；2025 版中国专家共识仍将 CaNO 的切点值列为尚不明确。

算出的 CaNO 是负数说明什么？

按 ERS 2017 的说明，CaNO 在生理上应为正值；出现负值更可能说明所用模型不适合该组数据，而不是真实的测量结果。该技术标准同时给出质控条件：线性模型要求拟合相关系数 r>0.95，非线性模型有对应的数据一致性判据；若数据无错误却不满足质控或算出负值，应考虑模型不适用。

为什么要在多个流速下测量？

单一流速下测得的 FeNO 是气道来源与肺泡来源共同作用的结果，无法区分两者。改变呼气流速会按不同比例改变这两部分的贡献，因此在多个流速下测量可以得到一组方程，从中解出两个未知参数。

出处

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