呼吸功能測定

1、呼吸功能測定北京大學(xué)第一醫(yī)院呼吸內(nèi)科闕呈立 Update 01/05/2007呼吸功能測定的指征 測定有無肺部疾病; 定性阻塞和限制性疾患，包括程度；定量已知疾病對肺功能的影響；評價和預(yù)測對治療的反應(yīng)；評價手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn) ;勞動力鑒定;肺功能測定的特點(diǎn) 需要病人主動參與及努力配合。測試的質(zhì)量依賴于操作者對病人的指導(dǎo)。原則是重復(fù)性:一般需要重復(fù)3次，2次之間相差小于5%。 正常值通常是根據(jù)實(shí)測值與預(yù)計(jì)值之比確定的 .一般以占預(yù)計(jì)值的80-120%判定為正常 .且有時需動態(tài)觀察*。預(yù)計(jì)值與種族、性別、年齡和身高有關(guān)。 參考值的問題數(shù)值頻率分布的5個百分點(diǎn)之下為異常;固定以80%為正常下界對兒童可以接受

2、;但對成人可能造成錯誤;以70%作為FEV1%的下界可能在40歲的男性和50歲的女性中造成假陽性在無癥狀,從不吸煙的老年人過度診斷COPD; 呼吸功能測定的主要內(nèi)容 1通氣功能：肺的容量： 肺內(nèi)各個腔室大小；流速：氣道中的最大流速2彌散功能：氧氣從肺泡到毛細(xì)血管的轉(zhuǎn)運(yùn)；3其它：最大吸呼氣壓力，阻力，順應(yīng)性等;肺容量四種容積潮氣量（Tidal Volume, VT）：平靜呼吸時每次吸入或呼出的氣量。補(bǔ)吸氣量（Inspiratory Reserve Volume, IRV）：平靜吸氣末，用力吸氣時所能繼續(xù)吸入的最大氣量。補(bǔ)呼氣量（Expiratory Reserve Volume, ERV）：平靜

3、呼氣末，用力呼氣時所能繼續(xù)呼出的最大氣量殘氣量（Residual Volume, RV）：補(bǔ)呼氣后殘留在肺內(nèi)的氣量。肺容量四種容量：深吸氣量（Inspiratory capacity, IC）：VT+IRV；肺活量（Vital Capacity, VC）：IC+ERV或IRV+ VT+ERV；包括慢肺活量（SVC）和用力肺活量（FVC）。功能殘氣量（Functional Residual Capacity, FRC）：ERV+RV；肺總量（Total Lung Capacity, TLC）：VC+RV, IC+FRC。容量測定的必要性VC的下降：TLC下降；RV的增加；肺容量測定證實(shí)，并除外混

4、合障礙；流速測定；IC下降：FRC上升；IC的測定Seated position wearing a nose clip with no air leaks Relaxed (shoulders down and relaxed) andBreathe regularly for several breaths until the EELV is stable (this usually requires at least 3 tidal manoeuvres). Take a deep breath to TLC with no hesitation. IC may be underesti

5、mated if the inspiratory manoeuvre is too slow due to poor effort or hesitation, or if there is premature closure of the glottis.肺容量四種容積（Volume）不可分解。包括潮氣量、補(bǔ)吸氣量和補(bǔ)呼氣量和殘氣量四種容量（Capacity）由兩個或以上的容積組成。包括肺活量、深吸氣量、功能殘氣量和肺總量。 肺容積的測定原理和方法除殘氣量以外，其他的基礎(chǔ)肺容積均可用肺量計(jì)直接測出。殘氣量的測定方法氣體稀釋法體積描記法（簡稱體描法）單次呼吸法 特點(diǎn):直接測定TLC。優(yōu)點(diǎn):操作

6、簡單，適于正常人和限制性通氣功能障礙的患者。缺點(diǎn)：氣體平衡時間短，阻塞性肺部疾病的患者，因?yàn)闅怏w分布嚴(yán)重不均及氣體滯留等因素的影響，所測定的殘氣量可低于實(shí)際值。體描法 P1V1=P2V2PBV=（PB-PB）（V+V）V=（PB-PB）V/PB由于氣道阻斷后呼吸幅度小，與PB相比PB可以忽略不計(jì)，因此：V=PBV/PB體描法閥門開放: 阻力=P/Flow;閥門關(guān)閉: Pbox/Pmouth;VTG=(PB/VTG)(PboxCAL/PmouthCAL) KPB = 大氣壓-47 cmH2OVTG =Slope=P/V;K = 個體容量校正因子;體描法特點(diǎn)：直接測定ITGV（ VTG , FRC

7、）Gas Trapping = VTG - FRCSB優(yōu)點(diǎn)：同時測定氣道阻力；短時間可重復(fù)；缺點(diǎn)：嚴(yán)重阻塞時高估容量。 肺容量改變的臨床意義 TLC主要決定于肺的彈性，除非明顯肌無力，肌力的差別對整個胸廓的擴(kuò)張僅有很小的作用。RV由兩個因素決定：對年輕人，呼氣肌是決定因素。隨年齡的增長和組織彈性回縮力的下降，小氣道陷閉使氣體滯留引起的肺容積增加成為RV的決定因素。 肺容量改變的臨床意義 肺炎、肺部巨大占位性病變、胸腔積液均可使VC、RV、FRC、TLC下降。 肺葉切除術(shù)可以引起靜態(tài)肺容量的減少，TLC、FRC、RV下降。 胸廓彈性增加（變硬）或肺的順應(yīng)性下降均可使VC、TLC下降，但RV可以下

8、降或正常（如肥胖的病人）。 肺容量改變的臨床意義限制性疾病引起肺容量幾乎同等程度的下降，RV/TLC正常。阻塞性病變中RV可能，當(dāng)其以VC為代價時，TLC保持不變，稱作氣體滯留（Air Trapping）當(dāng)VC下降不明顯，從而TLC增加時，稱過度充氣（Hyperinflation） 每分通氣量和最大通氣量 每分通氣量（VE）：每分鐘呼出或吸入的氣量。VE=潮氣量呼吸頻率（VTf）。最大通氣量（MVV）：盡快最深呼吸12秒，乘以5可得出每分鐘最大通氣量。 常用于術(shù)前評價，為非特異性指標(biāo)，是呼吸系統(tǒng)通氣功能的總測試。受呼吸調(diào)控、呼吸肌力、胸肺順應(yīng)性、氣道阻力及病人配合等多種因素的影響。 最大通氣量

9、（Maximal Voluntary Ventilation, MVV） 常用于術(shù)前評價，非特異性指標(biāo)，是呼吸系統(tǒng)通氣功能的總測試。受呼吸調(diào)控、呼吸肌力、胸肺順應(yīng)性、氣道阻力及病人配合等多種因素的影響。通常在阻塞型通氣障礙時下降，而在輕中度限制型通氣障礙時由于病人?？赏ㄟ^淺快呼吸代償減少的肺容量，因此下降不明顯。目前MVV是與病人呼吸困難主訴相關(guān)性最好的一個指標(biāo)。 用力呼氣流速容量曲線 流速-容量曲線 （1）用力肺活量（FVC）（2）第一秒用力呼氣容量（FEV1.0）：重復(fù)性最好。用于支氣管舒張、激發(fā)試驗(yàn)及阻塞分級和術(shù)前評價.（3）第一秒用力呼氣容量占用力肺活量的百分比（FEV1.0%），F(xiàn)E

10、V1.0/FVC%：診斷氣道阻塞的指標(biāo)。為增加敏感性，可以采用FEV1.0/VCmax代替。 流速-容量曲線（續(xù)）（4）用力呼氣峰流速（PEF）：與努力程度密切相關(guān)（5）最大呼氣中期流速（MMEF）：用力最大呼氣過程中自呼出25%至75%的FVC過程中的平均流速。*依賴于FVC，在阻塞的患者隨呼氣時間延長而增加如果FVC發(fā)生改變，舒張后的MMEF與用舒張劑之前的沒有可比性. 臨床應(yīng)用 阻塞型通氣功能障礙：FEV1.0/FVC% 70%見于慢性支氣管炎，哮喘，肺氣腫。年齡與FEV1%年齡段FEV1/FVC8 -1985%20 3980%40 5975%60-8070% COPD的肺功能指標(biāo)正常人

11、FEV1通常每年下降25-30 mL；嚴(yán)重的COPD患者每年FEV1下降可達(dá)100 mL；目前發(fā)現(xiàn)IC對于COPD患者至少與FEV1同樣重要；與FEV1相比，IC作為高充氣的指標(biāo)與呼吸困難和運(yùn)動performance的關(guān)系更密切；臨床應(yīng)用 限制型通氣功能障礙：主要特征為VC和TLC下降（ 80%預(yù)計(jì)值）、FEV1.0/FVC%正?；蛟黾?見于肺纖維化，脊柱畸形，肥胖，充血性心衰，大量胸水。臨床應(yīng)用混合型：FEV1.0/FVC%下降并VC和TLC下降。如ILD合并氣道病變，肥胖伴氣流受限； 阻塞分析的原則以FEV1/FVC的比決定是否存在阻塞，用FEV1占預(yù)計(jì)值的百分比給阻塞分級。 病例127歲

12、，男性，65 in， 147 kg；近幾個月勞力性呼吸困難加重，無咳嗽咳痰；吸煙史10年，1包/天；無特殊接觸史，否認(rèn)過敏史；FVC：62% pFEV1：64% p；FEV1%：85%MVV：130%；VC：62% p；IC：67% p；FRC：57% p；TLC：57% p；RV/TLC：25% 阻塞和限制性肺疾病 容量的變化 阻塞型容量限制型氣體滯留過度充氣TLCN VC NFRC RV RV/TLC N 上氣道阻塞取決于阻塞是固定/可變，及胸內(nèi)/胸外；固定狹窄：橫截面積在吸氣或呼氣過程中不隨跨膜壓力差變化；用力呼氣的前25%(反映大氣道,PEF)依賴于用力程度, 剩下的75%由肺的力學(xué)特

13、性決定, 與用力無關(guān);用力吸氣的流速由全程吸氣動作決定;病例2女性，44歲，157cm，52kg；喘息，呼吸困難4年，不能平臥；查體：喘息貌，輕度三凹征，雙肺可聞及哮鳴音；支氣管舒張?jiān)囼?yàn)當(dāng)FEV1.0/FVC%下降顯示有氣道阻塞時，為了評價氣道阻塞的可逆性，在吸入沙丁胺醇（喘樂寧）200g后1520分鐘，重復(fù)測定FEV1.0。計(jì)算通氣改善率：（用藥后FEV1.0 用藥前FEV1.0）/用藥前FEV1.0 100% 舒張及激發(fā)試驗(yàn)的準(zhǔn)備停藥：中效擬交感藥：8小時； 抗副交感藥：8小時； 長效擬交感藥和茶堿：12小時；激素及抗過敏藥不必停。 支氣管舒張?jiān)囼?yàn) （續(xù)）陽性FEV1.0改善率大于15%F

14、EV1.0改善的絕對值大于200ml For adults using a metered dose inhaler (MDI) with a spacer,between 10 and 20% of a 100-mg puff (or ,15mg per activation) would be expected to be deposited inthe lung of an adult. 峰流速（PEF）變異率(PEFMax-PEFMin)/PEFmean即(日內(nèi)最高PEF日內(nèi)最低PEF )/1/2（日內(nèi)最高PEF+日內(nèi)最低PEF）PEF變異率大于20%對哮喘有診斷意義 . 支氣管激發(fā)試

15、驗(yàn) 適應(yīng)癥:哮喘患者處于緩解期不典型哮喘（如咳嗽變異型哮喘）方法:從小劑量到大劑量依次霧化吸入Mch或組胺 ;至FEV1.0較基礎(chǔ)值下降20%時終止 ;根據(jù)吸入的濃度或累積的吸入總量，判斷有無氣道高反應(yīng)性的存在 ; 支氣管激發(fā)試驗(yàn)的意義除外哮喘的診斷。氣道反應(yīng)性增高對癥狀不典型的支氣管哮喘可支持診斷;假陽性:病毒感染所致的支氣管炎癥、吸煙的COPD患者、過敏性鼻炎等;假陰性:正在積極抗炎癥治療、過敏原單一或過敏原季節(jié)已過;不除外EIA; 彌散功能測定 彌散主要指氣體分子通過肺泡毛細(xì)血管膜進(jìn)行交換的過程 ;影響因素:兩側(cè)氣體分子的分壓差、氣體分子的彌散能力、彌散面積、彌散膜厚度、肺泡毛細(xì)血管血流

16、以及氣體與血紅蛋白結(jié)合力等 ;彌散功能以彌散量（Diffusing Capacity, DL）表示:指當(dāng)肺泡毛細(xì)血管膜兩側(cè)氣體分壓差為1.0mmHg時，每分鐘所能透過的氣體量(ml)。CO的彌散過程1。分子彌散通過肺泡-毛細(xì)血管膜（membrane conductance)；肺泡-毛細(xì)血管膜表面積及厚度;CO在組織中的物理彌散性（溶解度.MW-2)；2。與血紅蛋白Hb分子化學(xué)結(jié)合 (reactive conductance)；CO與Hb的反應(yīng)速度;肺微循環(huán)中的Hb數(shù)量;彌散功能肺泡-毛細(xì)血管膜轉(zhuǎn)運(yùn)非Hb結(jié)合的氣體(如N2O) 灌注限速(用來測定心輸出量);CO由于與Hb的高親和力, 只有彌散限

17、速;正常體內(nèi)很少CO，肺泡毛細(xì)血管內(nèi)可視作零；O2與Hb結(jié)合, 但比CO弱200倍, 其肺泡-毛細(xì)血管轉(zhuǎn)運(yùn)中, 灌注和彌散均是限速過程;O2的彌散能力為DLco1.2;彌散功能混合氣體: 0.3% CO, 14% He, 18% O2 (Eur); 0.3% CO, 9% He, 21% O2 (US);有效肺泡接觸時間: Jones & Meade: 從吸入的肺容量的1/3到收集到1/2的呼出氣體;若吸氣時間延長(如4-5s, 見于氣流阻塞),吸入氣與殘氣緩慢混合, CO與肺泡有效接觸的時間可減少至6.4 s, 可以使KCO低估32%; 彌散測定中的細(xì)節(jié)吸氣不應(yīng)超過2.5 - 4 s（5s

18、Dlco 13%）;VI應(yīng)至少是最大VC的90%;報(bào)告的結(jié)果是兩個或更多的可以接受的測定的平均值;應(yīng)洗脫0.75-1.0 L死腔(VC5%的僅占3.3%, 可以接受;測試氣體與海拔高度:彌散能力隨吸入海拔的上升,PO2的下降而增加,約0.31%/mmHgPO2; 彌散測定的變異生理因素:Hb;COHb可結(jié)合的Hb的位點(diǎn), 同時肺泡毛細(xì)血管中的CO的back壓力: DLco 1%/ 1% COHb;日夜節(jié)律:正常人 自6am6pm DLco 0.22%/hr (日間Hb濃度的微小變化);肺泡容量: DLco/VA與VA呈負(fù)相關(guān);支氣管擴(kuò)張劑: DLco, 但作用較小;彌散功能降低低DLco的一個常見形式是低VA和一個代償性的高KCO;引起VA降低的情況:肺單位不連續(xù)喪失(剩余的肺正常);肺單位的彌漫喪失(剩余肺異常);肺泡不完全擴(kuò)張(呼吸肌或胸壁的問題, 肺單位正常);氣流阻塞(屏氣期間混合不完全);彌散功能DLCO增加的原因：（1）肺泡內(nèi)出血： 由于CO和肺泡內(nèi)的血紅蛋白結(jié)合，CO終濃度下降，使測定值升高。（2）肺臟毛細(xì)血管血流量增加：紅細(xì)胞增多、左向右分流、早期充血性心衰。彌散功能DLCO下降的原因：（1）彌散面積減少：肺氣腫、肺切除、支氣管阻塞、多發(fā)肺栓塞、貧血