肺功能测定及临床意义

肺功能测定及临床意义李报春副主任医师解放军第88医院1用于早期肺、气道病变的检出2鉴别呼吸困难的原因3评估病情严重程度4评定药物和其它治疗方法的疗效5评估胸肺外科手术的耐受力6对劳动强度、耐受力的评估7危重病人的呼吸监护其临床意义及重要性日益受到人们的重视。肺功能检查的临床应用常规肺功能检查的几大项通气功能（包括气道反应性）弥散功能气体分布血液灌注肺容量气道阻力和肺顺应性呼吸力学PaedSpirod一肺容量呼吸周期是由于呼吸肌的收缩与松弛引起胸腔内一系列压力变化而产生气流。根据肺和胸廓扩张和回缩的程度，肺内容纳的气量产生相应的改变，可分为四种基础容积和四种容量。基础容积互不重叠潮气容积（tidalvolume,TV）：平静呼吸时每次吸入或呼出的气量。补吸气容积（inspiratoryreservevolume,IRV）：平静吸气后所能吸入的最大气量。补呼气容积（expiratoryreservevolume,ERV）：平静呼气后能继续呼出的最大气量。残气容积（residualvolume,RV）：补呼气后肺内不能呼出的残留气量。基础容积基础上产生4个容量深吸气量（inspiratorycapacity,IC）：平静呼气后所能吸入的最大气量。IC=TV+IRV肺活量（vitalcapacity,VC）：最大吸气后能呼出的最大气量。VC=TV+IRV+ERVVC=IC+ERV功能残气量（functionalresidualcapacity,FRC）：平静呼气后肺内所含有的气量。FRC=ERV+RV肺总量（totallungcapacity,TLC）：深吸气后肺内所含有的总气量。TLC=TV+IRV+ERV+RVTLC=VC+RV静态肺参数IRVERVVTVC残气RV功能残气FRC肺总量TLC肺容量测定方法1潮气容积补吸气容积补呼气容积和肺活量测定方法：患者加鼻夹，含口片，平静呼吸5次后，平静呼气末作最大吸气后进行最大缓慢呼气至RV称一次慢呼气肺活量。平静呼气末作最大缓慢呼气至RV位后一次最大吸气达TLC位者称一次慢吸气肺活量。潮气容积为平静呼吸5次，呼吸基线平稳后，每次吸入或呼出的平均气量。2功能残气量与残气（1）原理：不能由肺量计直接测定，目前沿用气体稀释法的原理进行测定。这种方法来源于质量守恒定律。某一已知数量的指示气体被另一未知容量的气体所稀释，通过测定已被稀释的气体中指示气体的浓度即可获得该未知的容量。公式：C1×V1＝CF×VFC1CF为起始与终末含有指示气体的浓度V1VF为起始与终末含有指示气体的容积指示气体的选择必须是机体不产生或不代谢的气体、不被肺运输或被仪器所泄露的又是易于测定的气体。氮与氦符合以上要求是理想的气体。（2）测定方法：患者加鼻夹，含口片，平静呼吸，在呼吸平衡后于平静呼气末，三向阀转向肺量仪开始测定。重复呼吸期间根据氧消耗量，自动补偿适量纯氧保持呼吸基线水平状态。氦浓度保持1分钟不变，然后作一深吸气及最大呼气，后终止测定。要求：测定过程不能漏气，要重复检查需20分钟以上。（三）意义：成人静息状态下潮气容积约500ml，深吸气量反映肺及胸廓的顺应性和参与吸气的肌肉力量。补呼气容积反映气道的通畅度和呼气肌力量。肺活量减低见于胸廓、肺扩张受限、气道阻塞、肺组织损害与膈肌活动受限等。功能残气量增加见于胸廓和肺弹性力量减退或气道阻力增加，如肺气肿、支气管哮喘等。功能残气量减少见于肺间质纤维化、肺切除术后等。二通气功能1每分钟静息通气量（minuteventilation,MV）定义：在基础代谢情况下（或静息状态下）每分钟所呼出的气量，也就是维持基础代谢所需要的每分钟通气量。要求：受检者应安静卧床休息，环境保持绝对安静，避免情绪紧张，呼吸要平稳。测定方法：卧床休息15分钟后加鼻夹，含口片，平静呼吸待呼吸平稳后将三通阀与肺量计相连，重复呼吸1分钟，计算每分钟通气量。MV＝TV×RR2最大通气量（maximalvoluntaryventilation,MVV）定义：指在单位时间内以尽快的速度和尽可能深的幅度重复最大自主努力呼吸所得到的通气量。用以衡量肺组织的弹性、气道阻力、胸廓的弹性和呼吸肌的力量。测定方法：患者加鼻夹，含口片，平静呼吸4～5次后以最大呼吸幅度、最大呼吸速度持续重复呼吸12s或15s，期间呼吸频率为10～15次，休息5～10分钟后重复第二次测定。每分最大通气量单位时间内以尽快的速度和尽可能深的幅度作最大自主努力呼吸所得的通气量要求：尽管很多变量对其有影响，但如按要求测定，两次重复测定的差异应小于8％。凡严重心肺疾病患者及咯血患者均不宜作此项试验。正常人经过15s的持续快速呼吸后体内储存的CO2减少500ml，CO2分压下降20mmHg。3用力肺活量（forcedvitalcapacity,FVC）定义：指最大吸气至TLC位后以最大的努力，最快的速度作呼气肺活量达RV位。1s用力呼气容积（forcedexpiratoryvolumeinonesecond,FEV1.0）指最大吸气至TLC位后1s之内的快速呼出量。大部分的正常人1s能呼出FVC的70％～80％用力时间肺活量曲线012345abcMMEF=bc/ab时间（秒）容量（升）FEV1FVCRVTLC测定方法：加鼻夹，含口片作最大吸气至TLC位后屏气1s，快速作最大努力呼气达RV位，用力持续而均匀，呼气快速而呼尽，重复二三次。呼气过程中避免咳嗽，关闭声门或舌堵塞管道。要求：FVC的起始容量必须是最大吸气位即TLC位；FVC终止的确定采用美国胸科协会推荐的方法：0.5秒之内容量相差少于25ml或流量低于0.05L/s作为终止点。若未达到终止要求则必须持续记录达10s。最佳曲线的选择以呼气曲线陡直，终末部分平坦达0.5~1.0s，整个曲线平稳而光滑，而FVC及FEV1.0均为最高值的为最佳曲线。三最大呼气流量容积曲线（maximalexpiratoryflowvolume,MEFV）定义：指受试者在最大用力呼气过程中，将其呼出的气体容积及相应的呼出流量描记成的一条曲线图形。简称MEFV、F-V曲线。正常人曲线特点：高肺容积阶段（75%VC）——称最大呼气流量的用力依赖部分，力越大流量越高。低肺容积阶段（75%VC）——称最大呼气流量的非用力依赖部分，虽继续用力随着肺容积的减少流量仍逐渐降低。Combination1sFEV1FlowVolume-Spirometry流速容量PEFV50(FEF50)V25V75FIF50TLCRV流速-容量曲线及其主要指标受试者在最大用力呼气过程中，将其呼出的气体容积及其相应的呼气流量描记成的一条曲线图形吸气呼气容量流速TLCRV用力程度对流速容量曲线的影响主要测量指标1检测小气道阻塞性病变：Vmax50（50％肺活量最大呼气流量）和Vmax25(25％肺活量最大呼气流量)，凡实测值/正常预计值80%为Vmax异常。2反映大气道阻塞及呼吸肌力的指标：呼气流量峰值（Vpeak）为MEFV曲线上显示的最高呼气流量；75％肺活量最大呼气流量（Vmax75）为呼出25％VC时的呼气流量质量控制一条满意的MEFV曲线应达到以下标准:1升支陡直要求吸气达肺总量位后迅速用力快速呼气，要有一股爆发力，后外推的容量不能超过10%FVC。如果开始时呼气用力不足，则VpeakVmax75会降低。2呼气充分呼气时间应达4s以上，要求MEFV曲线降支能回复到0线水平，如果没有充分呼气，则FVC变小。3呼气要平稳，用力要均匀，呼气过程中务必避免咳嗽，突然中断和转向吸气。4为获得高质量曲线，至少应测定三次，每次间隔5～10分钟，应保证两次测定最大的FVC之差小于5％或100ml，然后选择其中FVC最大、曲线光滑、起止点清晰的一条作为测量图形。外推容量最大呼气平均流量（MEAF）1定义：将FVC曲线的容积轴分成若干等分，然后计算出各段的最大呼气平均流量。它属于容积—时间曲线，计算出来的MEAF代表不同肺容积阶段内的最大呼气的平均流量，而MEFV是流量—容积曲线，它测得的流量参数代表各个不同肺容积水平时最大呼气的瞬间流量。已证明MEFV曲线的流量参数与从FVC曲线衍生出来的相应的FEF参数具有相同的意义。常用指标：FEF25—75(25~75%VC阶段内的平均呼气流量)——即过去称之为最大呼气中段流量（maximalmidexpiratoryflowcurve,MMEFMMF），相当于V50，与用力无关，受小气道直径所影响，流量下降反应小气道的阻塞。如果FEV1.0及FEV1.0/FVC%正常者MMF低于正常，常见于小气道病变。FEF75—85(呼出75~85%VC阶段内的平均呼气流量，相当于V25)，FEF70—80(呼出70~80%VC阶段内的平均呼气流量)，诊断小气道阻塞更为敏感。四肺弥散功能定义：弥散指分子由高浓度区移向低浓度区的一种倾向。包括：肺泡内气体的弥散、气体通过肺泡毛细血管膜的弥散、气体与血红蛋白的结合。用DLco（肺CO弥散量）来表示。测定方法：单次呼吸法该法最初由Krogh报告，以后于50年代由Forster与Oligilvie等加以改进并应用于临床，又称改良的Krogh法。加鼻夹，含口片，平静呼吸3次后，呼气至残气位，在这个过程中间按start。继之吸入含有0.3%CO、10%He、20%O2以及N2平衡的混合气体。吸气至肺总量位，屏气10s以后呼气，至残气位。连续测定CO、He浓度。质控标准：1快速均匀吸气，吸气容量应90％VC，吸气时间2.5秒，吸气流速过低、时间过长可使弥散量下降。2屏气时间10秒。3屏气时肺容积始终保持恒定。3均匀中速呼气，无犹豫或中断。注意：屏气开始呼出的0.5~1L为死腔气，然后采集0.75~1L的肺泡气作为标本气，分析其中的CO、He浓度。因此当受试者FVC1L时，不能收集到足够的供测定用的肺泡气，因而不能进行DLco测定。弥散量的测定方法常用的有：单次呼吸法（一口气法）：易操作、直观、重复性好，精确性为中等。稳态法（恒态法）：适用于运动实验，精确性最低。目前应用较少。重复呼吸法：病人易接受测定结果较准确。但是操作较困难不常应用。意义：弥散功能减低见于：1弥散面积减少如肺气肿、肺切除、肺部感染、肺水肿、气胸、脊柱侧弯；2肺泡膜增厚引起的如肺间质纤维化、结节病、石棉肺。3其它如贫血。弥散功能增加见于红细胞增多症、左向右分流致肺动脉压力增高等。肺功能评价(阻塞性通气功能障碍)气道阻塞或狭窄而引起的气体流量下降。FEV1，FEV1/FVC、MMEF、MVV均下降；TLC和RV可增高原因：*气管支气管疾患：气管肿瘤、狭窄等；支气管哮喘；慢性阻塞性支气管炎；闭塞性细支气管炎*肺气肿、肺大泡*其他原因不明的如纤毛运动障碍肺功能评价（限制性通气功能障碍）肺体积受限引起的肺容量减少VC（FVC）、TLC、RV等均下降原因：*肺脏变小:手术切除后，间质纤维化，间质性肺炎，肿瘤，矽肺等*胸廓活动受限:胸膜积液，增厚，粘连，胸廓畸形*胸腔受压:腹水，妊娠，肥胖等*呼吸肌无力:膈肌疲劳，肌无力，肌萎缩，营养不良等*单侧主支气管完全性阻塞肺功能评价(混合性通气功能障碍)兼有阻塞和限制性因素的存在VC下降，FEV1/FVC、MVV均下降；TLC和RV无增高。原因：*慢性肉芽肿疾患：结节病、肺结核*肺囊性纤维变和支气管扩张*矽肺、煤尘肺*充血性心力衰竭肺通气功能障碍分类FVCFEV1FEV1/FVCRVTLC阻塞性-/限制性/--//-混合性？？通气功能障碍判断标准阻塞性通气功能障碍FEV1/FVC比值95%正常预计值可信限限制性通气功能障碍VC95%正常预计值可信限小气道病变FVC、FEV1、FEV1/FVC三者在正常范围FEF25~75%、FEF50%、FEF75三者中有二个低于95%正常预计值可信限对气道病变部位的诊断中、小气道病变上气道阻塞胸内型UAO胸外型UAO单侧主支气