7.肺彌散功能

1、第七章 肺彌散功能廣州呼吸疾病研究所 李靖肺的彌散是指氧和二氧化碳通過(guò)肺泡及肺毛細(xì)血管壁在肺內(nèi)進(jìn)行氣體交換的過(guò)程。彌散的途徑包括了肺泡氣、肺泡毛細(xì)血管壁、肺毛細(xì)血管內(nèi)血漿、紅血球及血紅蛋白。氣體沿著這個(gè)途徑，根據(jù)哪一端的濃度較高進(jìn)行交換，所以這個(gè)過(guò)程可以是雙向的。氧的彌散速度比二氧化碳要慢得多，這是因?yàn)檠醪灰兹芙庠隗w液里。因此，當(dāng)患者彌散功能發(fā)生異常時(shí)，氧的交換要比二氧化碳更易受影響，在臨床上肺彌散功能的障礙可明顯影響動(dòng)脈血氧水平。一.肺彌散功能的測(cè)試肺彌散功能（DL）的測(cè)試是檢查肺的某種肺泡氣通過(guò)肺泡毛細(xì)血管途徑到血液內(nèi)與血紅蛋白結(jié)合的能力。氣體交換的動(dòng)力取決于該氣體的肺泡（PAgas）與毛

2、細(xì)血管（PCgas）的分壓差。某種氣體的彌散能力（DLgas或者Dgas）與在特定的分壓差下該氣體通過(guò)肺泡毛細(xì)血管路徑的量有關(guān)，如果這個(gè)路徑的條件保持不變，分壓差越大，進(jìn)行交換的氣體便越多。對(duì)于一個(gè)已知溶解度的氣體，DLgas是由兩個(gè)因素決定：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)該氣體通過(guò)肺泡及肺毛細(xì)血管進(jìn)行氣體交換的量（Vgas；ml/min）；該氣體沿著彌散途徑的分壓差（PAgas-PCgas；mmHg）。以下的公式表示了彌散能力與上述兩個(gè)因素的關(guān)系：Vgas（STPD）PAgas-PCgas DLgas = 其中PAgas與PCgas的值為該氣體在各自生理部位的平均值。肺的彌散功能不單受上述因素的影響，肺的通氣與

3、血流灌注的比例（V/Q）同樣也可影響肺內(nèi)的氣體交換，另外，用于決定DLgas的測(cè)試過(guò)程并不能真正代表實(shí)際的肺彌散功能。因?yàn)橛绊懙囊蛩睾芏?，所以有人認(rèn)為用轉(zhuǎn)移因子（Tgas）來(lái)表示肺氣體交換的功能比DLgas更為準(zhǔn)確，但目前DLgas仍廣泛運(yùn)用。用于測(cè)量DLgas的氣體必須滿足兩種生理要求：（1） 該氣體必須能夠沿著肺泡肺毛細(xì)血管途徑彌散（2） 該氣體必須能夠與血紅蛋白結(jié)合，被血紅蛋白攜及轉(zhuǎn)運(yùn)這樣，僅有兩種氣體氧氣和一氧化碳可被考慮。使用氧氣進(jìn)行彌散功能的測(cè)定會(huì)是最有臨床意義的方法，然而有許多原因限制了氧的彌散能力的測(cè)定。毛細(xì)血管氧分壓（PCO2）并不是穩(wěn)定的，當(dāng)血流經(jīng)過(guò)肺泡時(shí)，PCO2的增加為

4、非線性的。雖然可測(cè)定PCO2的平均值，但方法很復(fù)雜而且不準(zhǔn)確，影響氧彌散功能測(cè)定的準(zhǔn)確性。一氧化碳（CO）是測(cè)定氣體彌散功能的理想氣體。CO透過(guò)肺泡毛細(xì)血管膜以及與紅細(xì)胞血紅蛋白反應(yīng)速率與O2相似；除大量吸煙者外，正常人血漿內(nèi)CO含量幾乎是零，因而便于計(jì)算檢查中CO的攝取量；CO 與血紅蛋白的結(jié)合力比O2大210倍，因此生理范圍內(nèi)的O2分壓不是一個(gè)主要干擾因素。另外，CO在轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中是幾乎沒有溶解在血漿中的，這樣平均毛細(xì)血管的一氧化碳分壓（PCCO）為0mmHg，基于這個(gè)原因PACO-PCCO之差（CO肺泡-毛細(xì)血管分壓差）就可以被認(rèn)為等于PACO。應(yīng)用CO進(jìn)行測(cè)定時(shí)，肺CO彌散量（DLCO）

5、系指CO 氣體在單位時(shí)間（1 min）及單位壓力差（1 mmHg）條件下所能轉(zhuǎn)移量（ml）?？梢韵率奖硎荆?jiǎn)挝皇荂O ml/min/mmhg DLCO = VCO（STPD） PACO 二.測(cè)試方法利用CO進(jìn)行肺彌散功能的測(cè)定有許多不同的方法包括CO吸入量法、單次呼吸法、恒定狀態(tài)法以及重復(fù)呼吸法。（一）CO攝取量法（Fractional CO uptake）CO攝取量（FUCO）可提供肺部有否發(fā)生彌散功能障礙的判斷。測(cè)定步驟：受試者呼吸含有少量一氧化碳（0.1%）的氣體（FLCO），呼出的氣體被收集到另外一個(gè)肺量?jī)x或氣袋內(nèi)，幾分鐘過(guò)后測(cè)量呼出氣袋內(nèi)CO的（FECO），那么CO吸入量（FUCO）

6、可由下式計(jì)算： FUCO= FICO-FECO 100% FECO FUCO受受測(cè)者通氣水平的影響，若受試者分鐘通氣量低可造成FUCO的值小，甚至在彌散功能正常人也會(huì)這樣。這種方法并不能測(cè)出DLCO，因?yàn)闇y(cè)試過(guò)程中沒有測(cè)定PACO。FUCO僅僅是一個(gè)簡(jiǎn)單的篩選方法，即在保持恒定的分鐘通氣量的基礎(chǔ)上，如果FUCO正常，那么受試者的肺彌散功能一般來(lái)說(shuō)是正常的；如果FUCO下降則表明受試者的肺彌散功能有可能受損。（二）單次呼吸法（Single-Breath Method SB）該法最初于1915年由Krogh報(bào)告，以后于50年代由Forster與Olgilive等加以改進(jìn)并應(yīng)用于臨床，又稱改良Kro

7、gh法。測(cè)定步驟：受試者呼氣至殘氣位，繼之吸入含有0.3%CO、10%He、20%O2以及N2平衡的混合氣體。受試者吸氣至肺總量位，屏氣10s以后呼氣至殘氣位。在呼氣過(guò)程中，氣體中水蒸氣被吸收，為了保證避開腔氣體的干擾，測(cè)定是在呼出了頭1000ml的氣體后開始的，連續(xù)測(cè)定CO及He濃度。該法測(cè)定時(shí)化波器上所描繪圖形如附圖示。為了計(jì)算CO彌散量，需測(cè)定彌散開始時(shí)與屏氣后肺泡氣CO濃度，后者可測(cè)定呼氣末CO濃度，代表肺泡氣CO濃度，而前者需間接計(jì)算求得。計(jì)算方法：彌散開始前肺泡內(nèi)CO濃度分?jǐn)?shù)（FACOI）可以下式計(jì)算： FACOI=FICO FEHe FIHe 公式中FICO=吸入氣CO濃度分?jǐn)?shù)

8、FEHe=彌散終了時(shí)呼出肺泡氣He的濃度分?jǐn)?shù) FIHe=吸入氣He濃度分?jǐn)?shù)肺泡容積（VA）可由下式計(jì)算。VA應(yīng)校正為STPD VA（STPD）= VVC（STPD） FEHe/FIHe 公式中VVC（STPD）=吸入氣容積或=測(cè)試者肺活量VC（ATPS）STPD平均PACO的計(jì)算比較復(fù)雜，在屏氣前（Thold前）的PACO與FACOI和P大氣-P水蒸氣有關(guān)，而復(fù)雜的是在屏氣時(shí)因?yàn)镃O的彌散而使PACO（即FACO）不是恒定的，在呼氣前FACO是呈自然對(duì)數(shù)形式地下降，由以下公式來(lái)表示：FACOF=FACOIeKTHold 其中FACOF=彌散終了時(shí)呼出肺泡氣CO的濃度分?jǐn)?shù)K值由下式來(lái)計(jì)算 K =

9、 DLCO（PATM-PH2O） VA60 再經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的演算（因?yàn)槠P(guān)系沒有詳細(xì)列出）得出最終的DLCO-SB的計(jì)算公式 DLCO-SB = VA60 Ln FACOI （PATM-PH2O） FACOF 公式中PATM=大氣壓 PH2O=和水蒸氣壓，為47mmhg Thold=屏氣時(shí)間（S） 60=時(shí)間單位，將S換算成min Ln=自然對(duì)數(shù) FACOI=屏氣前肺泡氣CO濃度分?jǐn)?shù) FACOF=屏氣Thold后肺泡氣CO濃度分?jǐn)?shù) 將DLCO除以VA（DLCO/VA）稱彌散常數(shù)（diffusion constont）或比彌散量（specific diffusing capacity），以排

10、除肺容積對(duì)彌散量的影響因素。 當(dāng)受試者FVC2L時(shí)，不能收集到足夠的供測(cè)定用的肺泡氣，因而不能進(jìn)行DLCO測(cè)定。DLCOSB的測(cè)定結(jié)果報(bào)告需要二個(gè)可接受測(cè)定值的均值（校正為STPD），二次測(cè)定時(shí)間間隔至少4min。測(cè)定結(jié)果認(rèn)為可接受的條件為：吸入量90%FVC；屏氣時(shí)肺容積始終保持恒定；屏氣時(shí)間為911秒；吸氣與呼氣動(dòng)作均勻而速；二次測(cè)定值需在5%以內(nèi)。（三）恒定狀態(tài)法（Steady-State Methods，SS）受試者以潮氣形式呼吸含有一定量CO的混合氣體，測(cè)定CO攝取速率（VCO）濃度與肺泡氣CO濃度（PACO），并計(jì)算出DLCO。共有三種方法，該三法在測(cè)定VCO都是相同的，不同在于測(cè)

11、定PACO方面。 VCO測(cè)定步驟：受試者吸入含有0.1%CO、20%O2以及N2平衡的混合氣體56min。最初呼出氣棄之，數(shù)分鐘后，認(rèn)為達(dá)到恒定狀態(tài)時(shí)，收集呼出氣約2min于儲(chǔ)存袋，分析部分呼出氣中以下氣體的濃度分?jǐn)?shù)：CO、CO2與O2。計(jì)算公式：1.呼出氣量的計(jì)算 VE= Vcol+Vsam Tcol 式中Vcol=于儲(chǔ)存袋內(nèi)的呼出氣體積 Vsam=用于分析的氣體體積 Tcol=收集呼出氣的時(shí)間 VE（以STPD校正）VCO的計(jì)算 VCO=VE（STPD）（HCO FEN2）-FECO FIN2 式中FICO=吸入氣CO濃度分?jǐn)?shù)，為0.1% FECO=呼出氣CO濃度分?jǐn)?shù) FEN2=呼出氣N2

12、濃度分?jǐn)?shù) FIN2=吸入氣N2濃度分?jǐn)?shù) FEN2 =調(diào)整，是用于校正因?yàn)楹粑粨Q率引起呼氣與吸氣體積的差別， FIN2 FEN2=1-（FEO2+FECO2），F(xiàn)IN2=1-（FIO2+FICO2）。 其中FEO2、FECO2為呼出氣O2、CO2濃度分?jǐn)?shù)，F(xiàn)IO2、FICO2為吸入氣O2、CO2濃度分?jǐn)?shù)。 肺泡氣CO濃度（PACO）不能直接采取肺泡氣進(jìn)行測(cè)定，要通過(guò)以下三種方法進(jìn)行測(cè)定計(jì)算：1.死腔估計(jì)法（Estimated-deadspace Tedmiqne） 這種方法參考了計(jì)算死腔的方法來(lái)計(jì)算PACO，由于呼出氣中含有肺泡氣與生理死腔氣兩種成分，因此可根據(jù)Bohr公式求出PACO。根據(jù)動(dòng)

13、脈血?dú)夥治鲋蠵ACO2的值來(lái)計(jì)算肺泡CO2濃度分?jǐn)?shù)FACO2，如下公式： FACO2 = PACO2 PAtm-PH2O PAtm=大氣壓 PH2O=水蒸氣壓，47mmhg 假定以CO的值和以CO2的值來(lái)推算VD/VT的結(jié)果是一樣的，如下公式：VD = FACO2-FECO2 = FACO-FECO VT FACO2 FACO-FICO 式中FACO2=肺泡CO2濃度分?jǐn)?shù) FACO=肺泡CO濃度分?jǐn)?shù)FECO2=呼出氣CO2濃度分?jǐn)?shù) FECO=呼出氣CO濃度分?jǐn)?shù) FICO=吸入氣CO濃度分?jǐn)?shù)整理以上公式得出：FACO=（FICO- FACO2 ）（FICO-FECO） FECO2 由于PACO=

14、（PATM-PH2O）FACO 以上述公式代入得出： PACO=（PAtm-PH2O）（FICO- FACO2）（FICO-FECO） FECO 即（FICO- PaCO2 ）（FICO-FECO） FECO2 2.假定死腔法（Assumed Deadspce Tedniqne）該法假定受試者的生理死腔僅包含有解剖死腔。PACO可以由下式表示：FACO=（VTFECO）-（VDFICO） VT-VD 公式中VT=潮氣量 VD=解剖死腔，可根據(jù)估計(jì)（每磅無(wú)脂體重為1ml）或一次呼吸N2測(cè)定法加以測(cè)定。 PACO=（PAtm-PH2O）FACO 以上式代入得： PACO=（PAtm-PH2O） V

15、TFECO-VDFICO VT-VD 錯(cuò)誤估計(jì)VD可導(dǎo)致DLCO的計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤。然而這種方法非常適合于運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)中DLCO的測(cè)定，在運(yùn)動(dòng)中不斷增高VT和相對(duì)穩(wěn)定的VD使任何VD的錯(cuò)誤估計(jì)都可以忽略了。3.潮氣末CO測(cè)定法或肺泡氣測(cè)定法（Alveolar Gas Sampling Tedniqne） 該法避免了因VD的誤差造成的影響，在受試者達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后的2min，測(cè)定每次潮氣末的CO濃度以得出潮氣末的平均CO分壓（PeTCO），并假定其等于PACO，來(lái)直接計(jì)算出DLCO-SS，VCO的計(jì)算方法與前兩種相同。假定Pe+CO等于PACO并不總是正確的，低潮氣或者不均的潮氣都可以使每次的測(cè)定值不相同

16、，另外在運(yùn)動(dòng)時(shí)PetCO值與PACO值之差是很大的。恒定狀態(tài)法小結(jié)及其幾種方法的比較：如果同一受試者分別用恒態(tài)法的三種方法測(cè)試，通常會(huì)得出幾乎相同的DLCO值。然而，總的來(lái)說(shuō)DLCO-SS值要比DLCO-SB小，這種差別在肺部通氣障礙的患者中更加明顯。單次呼吸法在測(cè)試過(guò)程中的呼吸動(dòng)作有可能克服因通氣障礙而對(duì)DLCO-SB值造成的系統(tǒng)誤差。恒定狀態(tài)法亦是因?yàn)槭芡庹系K的影響而限制了其的廣泛應(yīng)用。恒定狀態(tài)法另外一個(gè)問題就是在測(cè)試及計(jì)算過(guò)程都將毛細(xì)血管的CO分壓（PCCO）假定為0.0mmhg。但實(shí)際上在測(cè)試過(guò)程 中，受試者較長(zhǎng)時(shí)間地呼吸測(cè)試的氣體，毛細(xì)血管中一氧化碳血紅蛋白（COHB）的濃度便顯著

17、上升從而產(chǎn)生PCCO，這樣便會(huì)會(huì)影響肺泡毛細(xì)血管的CO彌散的壓力差和彌散速度，如果而將這一影響因素考慮在內(nèi)的話，將進(jìn)一步增加恒定狀態(tài)法的復(fù)雜性。三種方法的比較見表1 表1 恒定狀態(tài)之三種方法的比較 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 死腔估計(jì)法（Fileg法） VD值計(jì)算要比假定死 需要進(jìn)行動(dòng)脈穿刺 腔法更準(zhǔn)確 假定死腔法 不需進(jìn)行動(dòng)脈穿刺 VD的假定會(huì)使結(jié)果的誤差很大，但在運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)過(guò)程中此法仍可使用肺泡氣測(cè)定法 避免了VD的誤差而 假定PetCO等于PACO造成的對(duì)結(jié)果的影響 也可能會(huì)出現(xiàn)誤差，特別 是在低潮氣或不均勻潮氣，或在運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)的情況下。 （四）重復(fù)呼吸法（Rebreathing Methods，RB）該方

18、法與恒定狀態(tài)法一樣是在受試者進(jìn)行自然的潮氣呼吸進(jìn)行測(cè)定的，重復(fù)呼吸法有兩種方法：儲(chǔ)氣袋法和氣體沖洗法。兩種方法都是讓受試者重復(fù)呼吸儲(chǔ)氣袋內(nèi)的混合氣體，混合氣體含有0.3%CO、10%He、20%O2，其余N2平衡，儲(chǔ)氣袋氣體的量與受試者FEV1的量相等。受試者首先呼氣至殘氣位后，自儲(chǔ)氣袋內(nèi)在TLV與RV之間的水平上重復(fù)呼吸，呼吸頻率30次/分，以保證儲(chǔ)存袋內(nèi)氣體能與體能肺泡氣充分混合。呼吸深度與肺活量相等，故每次吸氣時(shí)均能將袋內(nèi)氣體全部吸入。在這一點(diǎn)上，可用兩種不同的方法進(jìn)行測(cè)定。1.儲(chǔ)氣袋法（Reservoir-Sampling Techniqne）受試者重復(fù)呼吸儲(chǔ)氣袋內(nèi)的混合氣體一定的時(shí)間

19、（TRB）約3045秒，便從儲(chǔ)氣袋中取氣體進(jìn)行CO、He及O2濃度的測(cè)定，這種測(cè)試過(guò)程與單次呼吸法相似，由以下公式計(jì)算： DLCO-RB（R）= VSR（STPD）60 Ln FACOI （PAtm-PH2O）TRB FACOF 公式中VSR=受試者的殘氣量與儲(chǔ)氣袋氣體容積之和。其計(jì)算方法是先測(cè)量重復(fù)呼吸前儲(chǔ)氣袋的氣體容積（VR），用STPD校正后，用以下公式計(jì)算：VSR=VR FIHe FIHe=重復(fù)呼吸前儲(chǔ)氣袋內(nèi)的He濃度分?jǐn)?shù) FEHe FEHe=重復(fù)呼吸終了時(shí)儲(chǔ)氣袋內(nèi)He濃度分?jǐn)?shù)FACOI=重復(fù)呼吸前儲(chǔ)氣袋內(nèi)CO濃度分?jǐn)?shù)FACOF=重復(fù)呼吸終了時(shí)儲(chǔ)氣袋內(nèi)CO濃度分?jǐn)?shù)2.氣體沖洗法（Was

20、hout-Sampling Techniqne）受試者重復(fù)呼吸儲(chǔ)氣袋內(nèi)的混合氣體直到儲(chǔ)氣袋內(nèi)與受試者肺內(nèi)的氣體濃度達(dá)到平衡，受試者即轉(zhuǎn)向另一氣袋作呼吸動(dòng)作。該氣袋的氣體將受試者肺內(nèi)的氣體洗出來(lái)進(jìn)行CO及He濃度的測(cè)定。該技術(shù)要求使用即反應(yīng)的氣體分析系統(tǒng)并記錄不同時(shí)間點(diǎn)的分析結(jié)果。而DLCO-RB的測(cè)定和計(jì)算是根據(jù)以下原理：在氣體沖洗階段，CO從肺內(nèi)的丟失是既通過(guò)呼吸通氣亦通過(guò)彌散入血環(huán)。而He的丟失僅通過(guò)呼吸通氣，這樣，被洗出的呼出氣體中CO濃度的下降速度要比He濃度的下降速度快。彌散功能就是基于這兩個(gè)下降速度之差來(lái)確定的。所以計(jì)算的公式改變?yōu)椋篋LCO-RB（W）= VSR（STPD）60

21、Ln FACOI Ln FAHeI （PAtm-PH2O）（Twash） FACOF FAHeF 公式中T（wash）=氣體沖洗所需的時(shí)間 FAHeI=沖洗前氣袋的He濃度分?jǐn)?shù) FAHeF=沖洗終了時(shí)氣袋的He濃度分?jǐn)?shù) FACOI=沖洗前氣袋的CO濃度分?jǐn)?shù) FACOF=沖洗終了時(shí)氣袋的CO濃度分?jǐn)?shù)氣體沖洗法來(lái)測(cè)定彌散功能受通氣灌注的異常及受試者在測(cè)試時(shí)肺容量的改變的影響最小，但因?yàn)樵跍y(cè)試時(shí)儀器設(shè)備要求高，計(jì)算也相當(dāng)復(fù)雜而使這項(xiàng)技術(shù)僅使用于研究而沒有在臨床廣泛使用。四種測(cè)定方法優(yōu)缺點(diǎn)的比較：（一）CO攝取法：優(yōu)點(diǎn)為操作簡(jiǎn)單，儀器裝置不復(fù)雜，亦不需受試者配合，適用于初步評(píng)價(jià)。不能測(cè)出DLCO值，受

22、通氣量及肺容積改變的影響，僅作為簡(jiǎn)單的篩選方法。（二）單次呼吸法：優(yōu)點(diǎn)為容易操作，特別是應(yīng)用有自動(dòng)化裝置儀器時(shí)；無(wú)創(chuàng)傷性；總的測(cè)定精確性為中等。缺點(diǎn)為儀器較昂貴；不宜應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)。通氣/灌流的異?？芍卸鹊赜绊憸y(cè)試結(jié)果，而肺容量的改變，特別是低肺容量時(shí)可嚴(yán)重影響測(cè)試結(jié)果。由于檢查時(shí)需屏氣911秒， 不適用于嚴(yán)重氣短患者。雖然屏氣測(cè)定是非生理性的，但測(cè)定結(jié)果仍然可作為臨床斷病情程度指標(biāo)。（三）恒定狀態(tài)法：優(yōu)點(diǎn)為受試者自然呼吸合生理狀態(tài)，最適用于運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)。由于需要受試者配合最少，因此可應(yīng)用于不能進(jìn)行單次呼吸法者。缺點(diǎn)是測(cè)試過(guò)程比較復(fù)雜，易受通氣/灌流異常的影響。Filoy法需作動(dòng)脈穿刺。DLCO的

23、精確性最低。（四）重復(fù)呼吸法：優(yōu)點(diǎn)為測(cè)定精確性高，對(duì)于通氣分布以及肺容積的因素的影響最少。缺點(diǎn)為操作較困難，故不常應(yīng)用。三.彌散與肺毛細(xì)血管的關(guān)系 CO彌散是氣體沿著肺毛細(xì)血管彌散途徑進(jìn)行傳導(dǎo)的過(guò)程。肺部發(fā)生病變即彌散途徑的性質(zhì)發(fā)生改變最終導(dǎo)致CO傳導(dǎo)阻力的增加，這種增加的阻力便導(dǎo)致測(cè)定DLCO值的下降。彌散途徑中的物理及化學(xué)的特性都會(huì)影響傳導(dǎo)和彌散結(jié)果（表2），受肺泡毛細(xì)血管膜的兩個(gè)物理特性影響的彌散能力被稱為肺泡毛細(xì)血管膜彌散量（DM）。彌散途徑中的物理特性與化學(xué)特性各自所產(chǎn)生的阻力幾乎是相等。表3列舉了影響DM，CO及VC的病理生理的因素。根據(jù)物理學(xué)概念，肺彌散量實(shí)際上是肺彌散阻力的倒數(shù)

24、，彌散阻力越大，則彌散量能小。彌散阻力系指產(chǎn)生一個(gè)單位彌散量所需的壓力差，而彌散量為每一壓力差所能產(chǎn)生彌散的量。根據(jù)物理學(xué)原理，如果二個(gè)或二個(gè)以上阻力串聯(lián)時(shí)，其總阻力應(yīng)為各阻力之和。肺彌散總阻力包括肺泡內(nèi)阻力、肺泡毛細(xì)血管膜阻力與肺泡毛細(xì)血管中紅細(xì)胞內(nèi)阻力三種。由于肺泡直徑很小，肺泡內(nèi)阻力亦很小，可忽略不計(jì)。肺彌散總阻力可以下式表示； 1 = 1 + 1 DLCO DM QCOVC 表2. 影響彌散途徑的物理和化學(xué)特性肺泡毛細(xì)血管膜和物理特性（DM） 1. 彌散面積：指與有血流的毛細(xì)血管相接觸的進(jìn)行功能活動(dòng)的肺泡面積2. 彌散膜厚度：肺泡毛細(xì)血管膜途徑的厚度 血液的化學(xué)特性 1. CO與血紅蛋

25、白的反應(yīng)速率（COml co/min/mmhg/ml 血液）2. 毛細(xì)血管紅細(xì)胞容積（VCml 血液） 表3. 影響DM，CO及VC的因素： DM 肺泡毛細(xì)血管膜的接觸面積 1. 因?yàn)榉螌?shí)質(zhì)組織的喪失而導(dǎo)致實(shí)際的接觸面積的改變2. 因?yàn)橥庹系K而使通氣/灌注失調(diào)引起的有效面積的改變 3. 肺泡毛細(xì)血管膜途徑的厚度 4. 肺泡間質(zhì)與肺泡水腫5. 肺泡毛細(xì)血管實(shí)質(zhì)的增厚 CO 1. 毛細(xì)血管氧分壓（PCO2）的改變2. 紅細(xì)胞/血紅蛋白的量發(fā)生改變 VC 灌注的肺毛細(xì)血管的容積和數(shù)目的改變 灌注的肺毛細(xì)血管的容積和數(shù)目的改變，可能是由于心輸出量/肺動(dòng)脈壓力的變化、或是由于體位的改變使肺灌注的形式重

26、新分布而引起的。這個(gè)公式提供了與CO 彌散密切相關(guān)的DM和VC的臨床評(píng)價(jià)，而關(guān)鍵問題在于CO與血紅蛋白的反應(yīng)速度（CO）。實(shí)驗(yàn)證明CO間接地與血紅蛋白上的氧的量有關(guān)。當(dāng)血液的氧分壓（PO2）增高，更多的氧便與血紅蛋白結(jié)合，那么血紅蛋白結(jié)合及運(yùn)輸CO的能力便下降?；谶@個(gè)關(guān)系，在以單次呼吸法（DLCO-SB）進(jìn)行彌散功能測(cè)定時(shí)可以讓受試者吸入不同濃度的氧來(lái)進(jìn)行DLCO的測(cè)定。不同的吸氧濃度（FIO2）造成不同的肺泡小，氧分壓（PAO2）。在每一水平吸氧濃度時(shí)的毛細(xì)血管氧分壓（PCO2）假定與同水平的PAO2相等，那么每一水平的PCO2便有一個(gè)相應(yīng)的CO值。如果以1/DLCO-SB與1/CO的關(guān)系

27、來(lái)作圖，便可以求出YDM和YVC。根據(jù)不同的氧濃度所得到了結(jié)果來(lái)作的曲線為一條直線，直線與Y軸（1/DLCO-SB）的交點(diǎn)為1/DM。這條直線表現(xiàn)了僅僅是由于膜的特性對(duì)氣體彌散造成的阻力。直線的斜率便是YVC。斜率代表由于毛細(xì)血管紅細(xì)胞的容積而產(chǎn)生的彌散阻力。四.儀器裝置因?yàn)閱未魏粑ǎ―LCO-SB）是最廣泛使用的，所以只討論該方法的儀器裝置。（一）一個(gè)吸氣源 一個(gè)可密封的肺量?jī)x或一個(gè)裝有氣袋的箱子用來(lái)收集檢測(cè)的氣體。一個(gè)直接與裝有測(cè)試氣體的氣瓶連接的并可按要求進(jìn)行呼吸的系統(tǒng)。測(cè)試氣體包括在海平面水平0.3%CO、10%He、21%O2以及N2平衡氣。若超過(guò)海平面水平，則應(yīng)提高O2的濃度使吸

28、入氣體的氧分壓（PIO2）達(dá)到150mmhg。若達(dá)不到上述要求，測(cè)試的結(jié)果則要用以下公式進(jìn)行校正：DLCO（校正）=DLCO（測(cè)試）1.0+0.0035（PAtm-PH2O）（二） 一個(gè)可與病人、吸入氣體源、收集呼出氣的肺量?jī)x、氣體容量測(cè)量系統(tǒng)和氣體成份及濃度分析系統(tǒng)聯(lián)接的五向閥。（三）一個(gè)潮氣末氣體采樣及CO、He的分析系統(tǒng)(四) 一個(gè)肺量?jī)x/氣體記錄儀系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)必須可以分別測(cè)量并記錄受試者吸入及呼出氣體的容積。圖123展示了彌散功能檢查單次呼吸法的儀器裝置及連接，在現(xiàn)代的肺功能實(shí)驗(yàn)室，這項(xiàng)檢查已是完全自動(dòng)化了。五.準(zhǔn)備工作及注意事項(xiàng) 為了使彌散功能檢查進(jìn)行順利，檢查前必須做好一些準(zhǔn)備工

29、作。受試者在檢查前須停止吸煙至少24小時(shí)。這是因?yàn)榇罅课鼰熓故茉囌哐褐械呐cCO結(jié)合的血紅蛋白（COHb）可高達(dá)10%12%。高濃度的COHb使測(cè)試過(guò)程中PcCO等于零的假設(shè)不成立從而影響測(cè)試結(jié)果。所以，檢查前必須記錄受測(cè)者的吸煙史。（一）受試者在檢查前至少4小時(shí)內(nèi)不可飲酒及進(jìn)食含酒精的食品。因?yàn)檫M(jìn)食酒精會(huì)使彌散功能的檢查結(jié)果降低。（二）受試者在檢查前至少2小時(shí)內(nèi)不可進(jìn)食。因?yàn)槭澄锏南瘯?huì)影響肺毛細(xì)血管的血流量從而干擾檢查結(jié)果。（三）受試者在檢查開始前不能呼吸含高濃度氧的混合氣。若進(jìn)行了氮沖洗或分流檢查后需隔至少20min才能進(jìn)行彌散功能的檢查。（四）在檢查前受試者必須至少靜坐5分鐘，以減少因

30、活動(dòng)對(duì)肺毛細(xì)血管流量的影響。（五）在檢查前額外的吸氧必須暫定至少5分鐘。若受試者不能耐受暫停吸氧時(shí)，報(bào)告檢查的結(jié)果則需注明。 受試者在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中應(yīng)取坐位并夾鼻夾。彌散功能檢查兩次測(cè)試之間應(yīng)相隔至少4min，這是為了使受試者在下一次測(cè)試之前肺內(nèi)剩余的CO都被沖洗干凈。 同樣，從殘氣位（RV）到肺總量（TLC）的吸氣過(guò)程以及從TLC到RV的呼氣過(guò)程都應(yīng)盡可能快。在屏氣時(shí)，受試者應(yīng)關(guān)閉聲門，盡量放松，若儀器裝置許可，應(yīng)關(guān)閉呼吸閥。采樣前的呼出氣（死腔氣）應(yīng)有7501000ml，若受試者的肺活量（VC）少于2升，那么采樣前呼出氣僅有500ml。通常用作氣體分析的采樣氣體的體積要在5001000ml

31、，而且采樣時(shí)間應(yīng)不超過(guò)4秒。單次呼吸法過(guò)程中的HC稀釋法來(lái)確定的VA在慢阻肺患者中可能會(huì)出現(xiàn)誤差，這是因?yàn)榛颊甙l(fā)生了通氣功能的障礙，測(cè)得的VA值會(huì)比實(shí)際的要小，這樣DLCO的結(jié)果會(huì)比實(shí)際的值小。為避免這種情況發(fā)生，有些技術(shù)員則用體描儀法先測(cè)定患者的RV再加上VC值作為患者的VA值來(lái)進(jìn)行DLCOSB結(jié)果的計(jì)算，這樣在發(fā)報(bào)告時(shí)應(yīng)該將學(xué)來(lái)的結(jié)果及校正的結(jié)果均同樣列出并分別加以說(shuō)明。六.影響肺彌散量的因素（一）身高或體表面積 彌散量與身高或體表面積成正相關(guān)，即身高或體表面積越大，彌散量（DLCO）就越大。由于O2耗量隨身高或體表面積增加而增加，而肺泡動(dòng)脈血O2分壓不受身材影響，故O2耗量增加必然伴有彌

32、散量增加。（二）年齡 彌散量直接與年齡成負(fù)相關(guān)，即其隨年齡的增加而減少，減少程度為每年0.010.24ml CO/mmhg/min，減少原因可能與有功能的毛細(xì)血管床的變化或通氣血流分布的變化有關(guān)。（三）性別 相同年齡組，男性彌散量較女性為大；兒童的彌散量?jī)H受身高的影響，而不受年齡及性別的影響。（四）血紅蛋白 彌散量與血紅蛋白水平成正相關(guān)，即血紅蛋白水平越高彌散量會(huì)越大。受試者的血紅蛋白每上升或下降1g，彌散量便會(huì)上升或下降7%。在一些彌散量正常統(tǒng)計(jì)值的計(jì)算公式中包含了血紅蛋白的關(guān)系，而使用那些沒有考慮血紅蛋白影響的預(yù)計(jì)公式時(shí)則需要在測(cè)試結(jié)果與正常預(yù)計(jì)后比較以前先校正為下列公式： Hb校正 =

33、1 0.07Hb（mg） DLCO（校正）=DLCO（實(shí)例）Hb校正 （五）測(cè)試方法用恒定狀態(tài)法測(cè)試的彌散量要比單次呼吸法少30%。一次呼吸法測(cè)定時(shí)肺容積為TLC，而重復(fù)呼吸法測(cè)定時(shí)，肺容積在TLC與RV之間。由于重復(fù)呼吸法測(cè)定時(shí)肺容積較小，因而彌散量測(cè)定值較一次呼吸法為小。（六）測(cè)試時(shí)間 若每天從清晨開始計(jì)算，彌散量測(cè)定值以每小時(shí)遞減1.22.2%，所以同一受試者在同一天不同時(shí)間測(cè)量時(shí)，結(jié)果的重復(fù)性會(huì)受影響。（七）體位 有的作者報(bào)告臥位較坐位時(shí)彌散量增加14%20%，而坐位較立位時(shí)增加13%。部分原因系由于立位時(shí)肺血流量最小，由立位改為臥位或頭低位時(shí)，肺血流量逐漸增加，故測(cè)定彌散量時(shí)需注明受

34、試者的體位。有的作者測(cè)定正常人從坐位改為臥位時(shí)VC與Dm的改變，說(shuō)明臥位時(shí)彌散量增加主要系由于肺血流量增加，原因?yàn)殚]合的肺毛細(xì)血管開放，因而使血流量與彌散面積增加。在正常情況下，肺毛細(xì)血管僅很少部分開放。除肺血流量以外，肺血管壓和通氣血流分布也是重要因素。（八）運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)時(shí)測(cè)定的彌散量比靜息時(shí)的要明顯增加，這是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)時(shí)肺血流量及肺血管壓力的增加而使VC及Dm增加。運(yùn)動(dòng)時(shí)肺血流量增加原因，可能由于已開放的肺毛細(xì)血管的擴(kuò)張，或閉合的毛細(xì)血管于運(yùn)動(dòng)時(shí)開放，以致肺毛細(xì)血管床增加。（九）體溫 肺彌散量隨體溫的降低而減少。麻醉狗實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，體溫每降低1C，彌散量減少5%。體溫降低可使CO在肺泡膜的溶解度增

35、加，但彌散系數(shù)、肺血流量以及肺血管壓力均降低，因而體溫明顯降低時(shí)，可使彌散量減少，而發(fā)熱對(duì)彌散量無(wú)明顯影響。（十）吸煙 吸煙可使彌散量減少，這是因?yàn)槲鼰熆墒寡褐械呐cCO結(jié)合的血紅蛋白的濃度增高，從而使測(cè)試時(shí)CO的彌散量下降。（十一）胸腔壓力 當(dāng)胸腔壓力增加時(shí)，如見于正壓人工呼吸與Va/Sa/Va動(dòng)作時(shí)，由于阻滯了靜脈回流，導(dǎo)致血流量的減少、彌散量的減低。但胸腔壓的改變對(duì)彌散功能的影響并不大。（十二）肺泡O2分壓 增加吸入O2濃度對(duì)肺泡膜彌散能力無(wú)影響，但對(duì)血紅蛋白攝取CO能力產(chǎn)生影響，如肺泡內(nèi)O2濃度增加（達(dá)40%100%），則O2對(duì)CO與血紅蛋白的競(jìng)爭(zhēng)也增加，紅細(xì)胞對(duì)CO的攝取率將會(huì)降低，

36、所以對(duì)于額吸O2的或是剛做完氣體稀釋檢查的病人要間隔20min后再進(jìn)行彌散量的測(cè)定以避免高濃度O2的影響。肺泡O2濃度減少（10%20%），則O2對(duì)CO與血紅蛋白的競(jìng)爭(zhēng)減少，而血紅蛋白對(duì)CO的攝取率增加。（十三）高原高原因?yàn)榇髿鈮合陆凳狗蚊?xì)血管血流量增加，加上大氣的O2濃度要下降，所以CO的彌散量增加。彌散能力增加的原因可能由于遺傳因素，或出生早期的O2刺激對(duì)肺發(fā)育的影響。七.臨床應(yīng)用凡能影響肺泡毛細(xì)血管膜面積與彌散能力、肺泡毛細(xì)血管床容積以及CO與血紅蛋白反應(yīng)者，均能影響CO彌散量，使測(cè)定值降低或增高。應(yīng)該指出的是，彌散功能障礙極少是唯一的生理異常。疾病過(guò)程中，肺泡膜增厚或面積減少總是導(dǎo)致通氣與毛細(xì)血管血流的不均。（一）彌散量增加的病理生理狀態(tài)或疾病能使肺毛細(xì)血管流量增加，使正常情況下很少開放的肺毛細(xì)血管開放（如肺尖部）的生理或病理狀態(tài)，均能使彌散量增加。如：1 左向右分流的先天心臟病變2 世居高原的居民3 運(yùn)動(dòng)過(guò)程4 左心衰竭5 平臥體位以上是因?yàn)樵诜稳萘繜o(wú)改變的情況下肺毛細(xì)血管容量增加（VC增加/VA不變）6 早期的紅細(xì)胞增多癥是因?yàn)榧t細(xì)胞的數(shù)目增加而肺容量相對(duì)無(wú)改變（增加