肺功能测定

肺功能测定】系列之1 - 肺功能测定总论【概述】肺功能检查可对受检者呼吸生理功能的基本状况作出质与量的评价，明确肺功能障碍的程 度和类型，观察肺功能损害的可逆性，对探讨疾病的发病机制、病理生理、明确诊断如慢性阻塞 性肺病（chronic obstructive pulmonary disease,COPD）、支气管哮喘、指导治疗、判断疗效和 疾病的康复、动态观察病情变化和预测预后、劳动力鉴定以及评估胸腹部大手术的耐受等，都有 重要意义。【适应证】1判断呼吸系统疾病患者呼吸功能基本状态 明确其有无通气功能障碍、类型、程度，据 此区别阻塞性、限制性肺病，辅助支气管哮喘的诊断（激发试验、扩张试验）及COPD的诊断。2评价各种平喘药物疗效（客观化、定量化）。3胸外科患者术前鉴定选择手术适应证，预测术后呼吸功能。4呼吸衰竭的肺功能监测 确定机械通气时机，监测机械通气是否恰当，决 定何时脱机。5职业性肺病劳动力鉴定。6工业卫生环卫监测指标及流行病学调查 研究大气污染、职业性有害气体 监测。【肺功能测定的局限性】1主要反映呼吸生理功能变化，不能单独据此确定病因。2某些检测指标个体差异大。3某些指标受主观因素影响较大，重复性差。禁忌证】急性心肌梗死、心功能不全、肺功能严重减退者，高热、剧咳，自发性气胸，2 周内有咯血者，均不宜行肺功能测定。【测试前准备及注意事项】1首先对各测试仪器按质控标准要求进行全面调校，确认性能可靠、准确。2直接与患者呼吸道连接的口含器、呼吸管道等器材在每次应用前均应严格清洗、消毒。3实验室应配有必要的急救药物、器械、氧气等。并定期检查、补充，以备应急使用。4简单了解患者病史、诊断及临床医师申请目的。5检测肺功能前应测患者身高、体重，并根据其年龄、性别查出相应正常预计值。6向检查者详细说明检查目的、方法及操作要领，必要时给予示范，取得患者理解和配合。并嘱受检者在测试前安静休息15min。进行所有项目测试时，受试者均应夹鼻夹，与呼吸道相连的接口器须紧密咬合，防止漏气。一般情况下，每项测定 3次，取其最理想值记录。7测试时体位可用立位、坐位或卧位。但不同体位的测值不同，应予注明。同一受检者前 后对比时，应采取相同体位。8许多检测指标正常值受到受试者性别、年龄、身高、体重等多种因素影响，故判断其检 查结果是否正常须以实测值与正常预计值之比进行判断，同时在比较肺功能的变化及其治疗效果 时，还应考虑到昼夜节律影响，尽可能在每天同一时间测定。9对检查结果由专业人员进行评价。【肺功能测定】系列之2 - 肺容积【概述】根据肺和胸部扩张与回缩的程度，肺内容纳气量产生的相应改变，可分为 4 种基础肺容积和4种基础肺容量。肺容积：包括以下4种容积，彼此互不重叠：潮气容积、补吸气容积、补 呼气容积和残气容积。理论上具有静态解剖学意义。肺容量：是由2个或2个以上的基础肺容 积所组成：深吸气量、肺活量、功能残气 量和肺总量。受检者取立体或坐位，或上鼻夹，咬口器与肺量计相连，平静呼吸 5次后测定。测得值须以受试者体温、大气压、饱和水蒸气压(body temperature pressure saturated, BTPS)进行校正。1潮气容积( tidal volume， VT) 为一次平静呼吸时进出肺内的气量。正常值：男性(0. 590.18)L;女性(0. 440.14)L(坐位)。临床意义：呼吸肌功能不全时VT减少。VT增加见于发热。2补呼气容积( expiratory reserve volume， ERV) 为平静呼气末再用力呼气时所能呼出 的最大气量。正常值：男性(1 603492) ml；女性(1 126338) ml。临床意义： ERV 降低见于呼气肌功能减弱。3. 补吸气容积(inspiratory reserve volume, IRV)则为平静吸气后所能吸入的最大气量。 临床意义：当吸气肌功能减弱时，或肺和胸廓顺应性减低时， IRV 减少。4. 深吸气量(inspiratory capacity, IC)为平均呼气末用力吸气所能吸入的最大气量， 即IC= Vt+IRV;在肺量图上是与平静呼气末用力吸气所能吸入的最大气量，即IC应占肺活量的2/3 或4/5,约为补呼气容积的2倍,是肺活量的主要组成部分。正常值：男性(2 617 土 548) ml、女性(1 970381) ml。临床意义：影响IC的主要因素是吸气肌力，当吸气肌功能不全时IC减少；其次，胸廊、 肺顺应性下降时亦可使IC减少。5. 肺活量( vital capacity， VC) 是最大吸气后所能呼出的最大气量， VC =IC+ERV。(1) 测定方法：平静吸气末做最大吸气后，再进行最大呼气至残气位时所呼出的全部气量， 称为呼气肺活量；于平静呼气末做最大缓慢呼气达残气容积位 后，再进行最大吸气达肺总量时所 吸入的全部气量，称为吸气肺活量。 COPD 患者做呼气肺活量测定时由于先期深呼气时胸内压增高， 使小气道陷闭，而使 VC 减 少。正常值：男性(4 217 土 690) ml;女性(3 105 452) ml;通常以其实测值/预计值(%) 表示，若实测值/预计值80%为异常，602679%为轻度降低，40%59%为中度降低，40%为重度 降低。(3)临床意义：凡使胸廓与呼吸动度受限或活动减弱情况，均会使VC减低。临床上VC减低 主要见于各种引起限制性通气功能障碍的疾病，如脊柱与胸 廓畸形、广泛胸膜增厚、大量胸腔积 液、气胸、肺炎、肺不张、弥漫性肺间质纤维化、肺水肿和大量腹水、腹腔巨大肿瘤等。其次呼 吸肌功能障碍，如重症肌无力、 膈肌麻痹、传染性多发性神经根炎等。高度肥胖者，由于胸廓、 膈运动受限，VC有所减少。此外，如重症慢性阻塞性肺病，VC可降低。6. 功能残气量(functional residual capacity， FRC)及残气容积(residual volume， RV) 功能残气量及残气容积是平静呼气后和最大呼气后仍残留于肺内的气量。FRC=RV+ERV, FRC与RV 的意义在于呼气末肺内仍有足够的气量，继续进行气体交换。7. 肺总量(total lung capacity，TLC)是深吸气后肺内所含全部气量，TLC=VC+RV。FRC 和 RV 均不能用肺量计直接测得，而须应用气体分析法间接测算，要求测定气体不参与 肺内气体交换，一般常用氦(He)气、氮(N2)气。(1) 测定方法 密闭式He稀释法：具体方法有二，重复呼吸法和一口气法，现多用前者。先以空气冲洗 肺量筒3次后灌入定量氦与空气混合气(10%)。受检者取坐 位，在功能残气位进行重复呼吸7 10min，使肺内与肺量计内气体充分混合，达到He浓度平衡后再保持Imin，于平静呼气末达到测 定终点。休息 20min 后重复 1 次，要求两次容积差5%。然后根据初 He 浓度和平衡后的 He 浓度 与已知肺量计容积计算出 FRC。 氮稀释法：有密闭式与开放式重复呼吸法和开放式氮稀释法3种，一般多用前者。肺量 计经空气充分冲洗后，冲入纯氧5 000ml。受检者亦取坐位，重复呼吸7min，使肺量计内的氧与 肺内的氮充分混合达到平衡，取肺量计中的气样测定氮浓度，计算FRC。(2) 正常值：FRC，男性(3 112611) ml、女性(2 348479) ml； RV,男性(1 615397)ml、 女性(1 245336)ml； TLC，男性(5 766782) ml、女性(4 353644) ml。阻塞性肺气肿和哮喘；减少，见于各种弥漫性限制性肺疾病和急性呼吸窘迫综合征(ARDS)。肺 总量：减少，见于限制性肺疾病，如肺间质纤维化、肺水肿、肺不张、气胸、胸腔积液与肺切除 术后等；增加，主要见于阻塞 性肺气肿。肺气肿时肺泡弹性减低，呼气时肺组织对支气管的环状 牵引力减弱，支气管易于陷闭，致肺泡内气体滞留，RV增大；一般认为正常RV/TLCW35%, 40% 示有肺气肿。阻塞性肺气肿(表 10-1)的判定：10 1曲气程展分级肺气.肿RV/TLCC%35轻型3(5 43中度46-55虺度注閔【肺功能测定】系列之3 - 通气功能【概述】通气功能是指在单位时间内随呼吸运动出入肺的气量和流速，又称动态肺 容积。凡能影响呼吸频率、呼吸幅度和流速的生理、病理因素，均可影响通气 量。通气功能包括肺通气量、用力肺活量和最大呼气中期流速。【操作方法】1肺通气量(1) 每分钟静息通气量(minute ventilation，VE):静息状态下每分钟出入 肺内的气量，等于潮气容积V? X呼吸频率(respiratory rate，RR) /min。 准备与测定：受检者安静卧床休息15min，待呼吸平稳后，与肺量计相连 开始测定。重复呼吸2min，记录呼吸曲线，计算VE。 正常值：男性(6 663200) ml、女性(4217 土 160) ml。平静呼吸的潮 气容积中，约 25%来自肋间肌的收缩，75%依靠膈升降运动完成。因此，潮气容 积大小不仅与性别、年龄、身高、体表面积有关，且受胸廓与膈运动影响。 临床意义： 3 L/min 表示通气不足，多见于呼吸衰竭，尤其是限制性通 气功能障碍；lOL/min表示过度通气，见于发热、剧烈运动、过度通气综合征、 哮喘急性发作、代谢性酸中毒等。(2) 肺泡通气量(alveolar ventilation, V ):是指安静状态下每分钟进入A呼吸性细支气管及肺泡参与气体交换的有效通气量。计算方法：V =(V-V)XRR。A T DVD 为生理无效腔。 正常值：一般为35. 5L/min。 临床意义：呼吸性细支气管以上气道中仅起传导气体作用，不参与气体 交换，称为解剖无效腔，即死腔气，约占150ml。但进入肺泡中气体若无相应毛 细血管血流与之进行气体交换，也会同样产生死腔效应，称肺泡无效腔。解剖 无效腔加肺泡无效腔称生理无效腔(dead space，VD)，正常情况下因通气/血流 比值正常，肺泡死腔量极小，可忽略不计，故解剖无效腔与生理无效腔基本一 致。V =(V-V)XRR，可见通气效率受无效腔与潮气容积比率(V /V)的影响，正A T D D T常(V/V=0.30.4,该比值小则有效肺泡通气量较大；如V /V增大为0.7时，D T D TV 仍为 500ml，RR 为 15/min，则 V=500mlX (1- 7/10) X 15/min=2.25L/min，故 TA浅速呼吸的通气效率低于深缓呼吸。肺泡通气量下降见于呼吸中枢病变(延髓 病变)、呼吸中枢受抑制(麻醉药过量)、神经-肌肉疾患、胸廓畸形、 COPD 及支气 管哮喘。(3) 最大通气量(maximal voluntary ventilation, MVV):以最快呼吸 频率和尽可能深的呼吸幅度做最大自主努力重复呼吸1min所得的通气量。测定方法：受检者取立位或坐位，与肺量计相连，平静呼吸45次 后以最快呼吸速度与最大呼吸幅度持续重复呼吸12s或15s,要求呼吸频率 达1015次。休息10min后再重复1次。为使测定成功，事前要向受检者充分说明，测定过程中对受检者发出适时的指令并持续地指导与鼓励以期取 得最佳结果。 计算：选择呼吸速度均匀、幅度一致持续达12s或15s的一段曲线， 将其呼出或吸人的气量乘5 或4，即得每分钟最大通气量。要求两次测量结 果的差异95%， 86%提示通气功能储备不佳， 70%通气功能严重损害。 注意事项：MVV测定是较为剧烈的呼吸运动，平常人经过15s持续快 速大幅度呼吸运动后，体内C0可减少500ml, PaCO下降2.66kPa（20mmHg）。 严重心肺疾病与咯血者不宜进行此项测定2用力肺活量 用力肺活量（ forced vital capacity， FVC） 旧称时间 肺活量，是深吸气至TLC位后以最大用力、最快速度所能呼出的全部气量。 1s 用力呼气容积（forced expiratory volume in one second FEVl）是指最 大吸气到TLC位后，开始呼气第1秒内的呼出气量，常以FEVl/FVC%或（简 称 1 秒率）。(1) 测定方法：受检者取立位或坐位，与肺量计相连后，做最大吸气至TLC位，屏气Is后以最大努力、最快速度呼气至RV位，持续、均匀、快速 呼尽，重复 2 次。(2) 计算：选取最佳曲线，要求起始部陡直，终末部平坦达0.51.0s, 整个曲线平稳光滑。计算第1秒呼气容积及其占FVC的百分比，分别记为 FEVl、FEVl/FVC%。健康者在3s内可将肺活量几乎全部呼出。临床上评价患 者通气功能状况时，最常采用第1秒用力呼气量(FEVl)占预计值的百分率(FEVl%及1秒率(FEVl/FVC%)作为判定指标FEVl正常值，前者男性为(3 179 117) ml、女性为(2 31448) ml； 秒率均应80%。(3) 临床意义：阻塞性通气障碍患者，如慢性阻塞性支气管炎、阻塞性 肺气肿和支气管哮喘发作期患者，由于气道阻塞，呼气时间延长， FEVl/FVC% 降低。限制性通气功能障碍如弥漫性肺间质纤维化、广泛胸膜肥厚粘连、胸 廓与脊柱畸形等患者，气道虽无阻塞，呼出气流不受限，但因胸廓及肺弹性、 顺应性降低，呼气运动迅速减弱终止，致使肺活量的绝大部分在极短时间内 提前迅速呼出，FEVl%减少，但FEVl/FVC%正常或增加。3.最大呼气中段流量最大呼气中段流量(maximal mid-expiratory flow, MMEF, MMF)是由FVC曲线计算得到的用力呼出肺活量25%75%阶段的 平均流量。(1) 计算方法：将 FVC 曲线纵轴起、止两点间平行垂直分为四等份，取 其中间 2/4 段的肺容量与其相应的呼气时间最大呼气中段时间( mid expiratory time, MET)两者之比值。正常男性为(3 452 土 1160) ml/s、 女性为(2 836946) ml/s。(2) 临床意义： FVC 初始呼气阶段呼气速度快，受主观用力因素影响大， 不易掌握。而曲线的最后部分处于低肺容量位，肺弹性回缩力降低，气道口 径缩小，流量低，已有呼吸困难者，往往不能准确完成。而MMF主要取决于 FVC 非用力依赖部分，即呼气流量随用力程度达到一定限度后，尽管继续用 力，用力流量固定不变，与用力无关。包括MMF在内的低肺容量位流量改变 主要受小气道直径的影响，流量降低反应小气道阻塞。研究发现小气道疾患 时FEVl/、FEV%和气道阻力均正常时，MMF却可降低，说明MMF比FEV1/FVC% 能更好地反应小气道阻塞。4通气功能的综合判定 通气功能测定为肺功能测定的最基本内容，也 是一系列肺功能检查中的初筛项目，临床主要根据肺容积测定结果（主要是 VC、TLC）占预计值百分比和FEVl/FVC%判断肺通气功能障碍类型，然后再对 肺功能不全进行分级。5通气功能障碍分型 阻塞性通气功能障碍特点是以流速（如 FEVl/FVC%） 减低为主，限制性通气功能障碍以肺容量减少为主，也可根据气速指数判断 通气功能障碍的类型。气速指数=最大通气量与预计值百分比/肺活量与预计值百分比，正常气 速指数为 1.0。限制性通气功能障碍时气速指数1.0，阻塞性通气功能障碍时气速指数 %VC 25 VC测指标图正常人的MEFV曲线忑主要【适应证】1怀疑有大气道或小气道功能异常的患者（如慢性支气管炎、肺气肿、肺 心病、支气管哮喘）。2怀疑有限制性肺病的患者。3怀疑有上气道阻塞（upper airway obstruetion, UAO）的患者。【禁忌证】1 .大咯血停止未超过2周者为禁忌证。2重度肺气肿、肺大泡、肺心病急性发作期、哮喘发作期、各种急性呼吸 道感染期为相对禁忌证。3纤维支气管镜检查（特别是活检）后为相对禁忌证，但35d后仍可检 查。4有重要脏器功能衰竭者。5支气管胸膜瘘、气胸及气管切开未封闭者。【操作方法】测试时受试者取立位（体积描记仪取坐位），夹鼻，安置口含管（或称 口件），先平静呼吸数次，适应后嘱受试者深吸气到肺总量位，然后立即以 最大的力气、最快的速度用力呼气直到残气位，在此过程中用X-Y记录仪自 动描记，绘出呼气流量与相应肺容积相关的MEFV曲线，X轴代表肺容积，Y 轴代表最大呼气流量。间隔510min后重复1次，至少测3次。选用力肺 活量最大、起始用力最大的曲线测算。【主要测定指标及正常参考值】由 MEFV 曲线可测得：1反映小气道功能指标 V （50%肺活量最大呼气流量）、 V （25%肺活5025量最大呼气流量）。2反映大气道功能的指标PEF （最大呼气流量，又称呼气高峰流量、 峰流量）、 V （75%肺活量最大呼气流量）。753. FVC （用力肺活量）正常参考值及正常预计值公式参考当地正常值。当 PEF、 V 、 V 、 V 实测值/预计值70%为异常， 69%55%为轻度降低，75502554%40%为中度降低， 40%为重度降低。当 FVC 实测值/预计值80%为异常， 790%60%为轻度降低， 59%40%为 中度降低， 40%为重度降低。【临床意义】MEFV曲线操作简单，重复性好，曲线前半部分与用力有关，反映大气道 功能及呼吸肌力大小，后半部分与用力无关，反映小气道功能及肺泡弹性回 缩力状况。MEFV 曲线的临床意义：1 检测小气道阻塞性病变及程度，特别是早期小气道病变的检出（V、50V25降低），优于胸部X线和体格检查。2检测大气道阻塞性病变及程度（PEF、V降低）753检测限制性通气功能障碍（FVC降低）。4MEFV 曲线形态特点有助于判断气道阻塞部位及程度。 COPD 患者 MEFV 曲线特点：最大呼气流量及各阶段呼气流量均减低；下降支突向容积轴, 呈杓状；严重时肺活量减少；PEF提前出现。当肺气肿发生时，肺弹性 回缩力减退，V、V、V更为降低。上气道阻塞患者MEFV曲线特点是呼气755025相和（或）吸气相流量显著受限，呈特征性平台状。对上气道阻塞性质、部 位、程度的诊断很有价值（图 10-2）。團性支Wife鮒牌琨制容就f.L）不同疾患时MEFV曲线特征圈 10-2虜线为正精閔理实銭为不同疾崽的5.最大呼气流量（peak expiratory folw, PEF）监测有助于对支气管哮 喘患者病情程度和疗效的判断。注意事项】要取得一条满意的MEFV曲线必须注意：吸气要满（一定到肺总量位）, 呼气要用力、要快（呼气开始的升支陡直），呼气要充分（一定呼至残气位）， 呼气过程避免咳嗽、中断或转向吸气；受试者开始用力呼气与开始记录必 须同步。【肺功能测定】系列之 5 - 呼气高峰流量【概述】呼气高峰流量（peak expiratory flow， PEF，又称最大呼气流量，峰 流量），指深吸气后用力快速呼气时的最高呼气流量。【适应证】1怀疑为支气管哮喘的患者。2判断支气管哮喘患者的病情、疗效。3怀疑有大气道功能异常的患者。【禁忌证】同最大呼气流量-容积曲线。【操作方法】受试者取立位，夹鼻，安置口含管，先平静呼吸数次，嘱受试者深吸气 到肺总量位，然后立即以最大的力气、最快的速度用力呼气直到残气位，可 由常规肺功能仪测定，也可由微型最高呼气流量计（或称峰流量计）记录PEF。 峰流量计测定时，PEF由液晶数字显示或指针刻度显示。间隔5lOmin后重 复 1 次，至少测 3 次，选出 PEF 最大值。【正常参考值】正常参考值：男 7. l26l.364（ L/s）女 5. 429 土 l.l5l( L/s)当PEF实测值/预计值70%为异常，69%55%为轻度降低，54%40%为中 度降低， 40%为重度降低。【临床意义】呼气高峰流量是一项简便的肺功能测验方法，广泛应用于临床。PEF的临床 意义：1诊断支气管哮喘，并与 COPD 相鉴别。哮喘患者绝大多数 24h PEF 波动 率20%。C0PD波动率20%,正常人波动率8%。PEF最低值多出现在凌晨0-5时， 中午或晚上数值最高。PET最高值-PEF最低值24h PEF波动率=1/2 （同日内最高值十最低值）X100%2哮喘病情严重度分级和疗效判断。 PEF 波动率20%为轻度， 20%30%为 中度， 30%为重度。3PEF 下降率可作为哮喘发作与否的判断参考及指导哮喘治疗的参考。 PEF 值降低时，视具体情况可在医师指导下进行治疗。4判断大气道阻塞性病变及程度。5可作为支气管激发试验的反应指标（但因PEF是用力依赖性的，重复性 较差，仅用于筛查。）【注意事项】吸气要满，呼气要用力、快，要呼尽。受试者开始用力呼气与开始记录必须同步。