1、肺功能检查指南第二部分：肺量计检查高怡 1、宋元林 2、孙兴国 3、蒋雷服 4、王惠妩 5、李琦 6、阙呈立 7、韩江娜8、赵桂华 9、杨文兰 10、周明娟 11、赵海涛 12、梁斌苗 13、刘志军 14、汪涛 15、谢燕清 1郑劲平 1*中华医学会呼吸病学分会肺功能专业组 1广州医科大学附属第一医院广州呼吸疾病研究所（呼吸疾病国家重点实验室、呼吸疾病国家临床医学研究中心）， 2复旦大学附属中山医院呼吸科， 3国家心血管病中心心肺功能检测中心， 4 江苏省人民医院， 5新疆医科大学第一附属医院， 6 北京结核病胸部肿瘤研究所， 7北京大学第一医院， 8 北京协和医院， 9河南省人民医院， 10
2、上海肺科医院， 11广东省中医院， 12沈阳军区总医院， 13四川大学华西医院， 14中南大学湘雅第二医院， 15 华中科技大学同济医院 * 通讯作者：郑劲平（ ） 。广州医科大学附属第一医院广州呼吸疾病研究所（呼吸疾病国家重点实验室、呼吸疾病国家临床医学研究中心） ，广州 510120 课题基金：十二五国家科技发展计划项目：呼吸系统疾病防治研究(No.2012BAI05B01)；十二五国家科技发展计划项目：临床医学研究协同网络建设示范应用研究(No.2013BAI09B09) 一、概述肺量计检查是通过肺量计进行的肺功能检查，主要测量人体吸入和呼出气体的容量，是肺功能检查中最常用的方法 1-7
3、。临床上大多数的肺功能检查都是以肺量计检查为基础进行的。肺量计检查作为一项评价人体呼吸系统一般健康状况的筛查试验，在疾病诊断、监测、严重度评估等方面应用广泛。肺量计检查最基本的测量指标是容积和流量。肺量计分为两种：容积型肺量计和流量型肺量计 1-6。传统的肺量计都是容积型肺量计，通过密闭系统直接测定呼吸气体的容积，再间接计算得出流量，其特点是直观、容易理解，但仪器体积大，系统密闭易于发生交叉感染，且呼吸阻力高，测定参数少。随着电子计算机和传感技术的发展，流量型肺量计（简称流量计）可实时测出在单位时间内流经一定截面积的管路的气体流量，并通过流量对时间积分转换为呼吸容积。由于流量计体积小，采用开放
4、系统，清洁和维护方便，且呼吸阻力低，操作简单，在计算机辅助下自动完成许多参数的计算，测量精度亦可满足要求，已逐渐取代传统的肺量计 4-7。二、肺量计检查的适应证和禁忌证肺量计检查的适应证和禁忌证 4-5详见表 1。表 1 肺量计检查的适应证和禁忌证适应证 诊断 鉴别呼吸困难的原因鉴别慢性咳嗽的原因用于支气管哮喘、慢性阻塞性肺疾病等疾病的诊断胸腹部及其他手术者的术前评估监测 监测药物及其他干预性治疗的反应评估胸部手术后肺功能的变化评估心肺疾病康复治疗的效果公共卫生流行病学调查运动、高原、航天及潜水等医学研究损害/致残评价 评价肺功能损害的性质和类型评价肺功能损害的严重程度，判断预后职业性肺疾病劳
5、动力鉴定禁忌证 绝对禁忌证 近 3 月患心肌梗死、休克者近 4 周严重心功能不稳定、心绞痛者近 4 周大咯血者癫痫发作需要药物治疗者未控制的高血压病患者主动脉瘤患者严重甲状腺功能亢进者相对禁忌证 心率120 次/ 分气胸、巨大肺大泡且不准备手术治疗者孕妇鼓膜穿孔患者（需先堵塞患者耳道后测定）近 4 周呼吸道感染免疫力低下其他：呼吸道传染性疾病（如结核病、流感等）三、肺量计仪器的标准（一）肺量计技术要求仪器准确，测试结果才可靠。肺量计测量的流量、容积、时间等指标的量程、精度、重复性、零位计算标准、误差允许范围等参数应达到一定的技术质控标准 4-6。可参考美国胸科协会的肺量计技术标准 1（表 2）
6、 。表 2 肺量计技术标准指标 范围与精确度（BTPS） 流量范围（L/s） 时间（秒） 阻力/回压肺活量（VC） 范围：0.58L精确度：3% 或0.050L（取较大者）014 30用力肺活量（FVC）同 VC 014 15 1.5cmH 2O/（Ls）第 1 秒用力呼气容积（FEV 1）同 VC 014 1 1.5cmH 2O/（Ls）时间零点 FEV1测量起点 由外推容积决定呼气峰值流量（PEF）精确度：10%或0.30L/s （取较大者）重复性：5% 或0.15L/s （取较大者）014 在200、400、600L/min 流量下,平均阻力应2.5cmH 2O/（Ls）瞬间流量（除 P
7、EF外）精确度：5% 或0.20L/s（取较大者）014 1.5cmH 2O/（Ls）最大呼气中期流量（FEF 25%75% ）范围：7L/s精确度：5% 或0.200L/s（取最大者）14 15 同 FEV1最大分钟通气量（MVV）范围：正弦波 250L/min精确度：在 2L 潮气量下，10%或15L/min（取最大者）14（3%）1215 1.5cmH 2O/（Ls）（二）肺量计质量控制措施1. 测试环境（温度、压力、湿度）的校准。由于呼吸气体容积受环境温度、压力、湿度等因素的影响会发生变化，所以常规肺量计检查时需校准为生理条件，即正常体温（37） 、标准大气压（760mmHg ）及饱和
8、水蒸气状态（BTPS） 6,8-10。因此，肺功能室需配备环境温度计、湿度计和压力计以作容积校准。有些仪器需人工输入检查当时的室温、大气压、湿度等，以对上述因素校准。有些仪器虽已内置温度计和压力计，但操作者应确认其温度、压力等测定的可靠性。部分实验室容易忽略这些校准而使检查结果发生误差。如环境温度变化较大（如日内差异大于3） ，还需作适时校准。2. 肺量计校准。有些仪器使用一段时间后会出现漂移，导致检查结果误差增大，如不进行校准则不能排除系统误差，最终可导致肺功能误诊。这一点很重要，现在有些仪器自称产品出厂时已经标定，用户使用时不需再次验证，这是错误的。肺量计校准是对测定的流量或容积与实际流量
9、或容积之间的误差进行校准，使校准后的实际测量值与理论值之间的误差缩小到可接受范围，是用于保障肺量计检查准确的关键程序之一。用于校准肺量计的校准仪，亦常称为定标筒，必须精确到总量程的0.5%（推荐用 3L 定标筒，误差15ml） 。如使用带有可调活塞的定标筒，当活塞位置重新调节或被不慎移动时，注意必须对其重新校准后才能使用。定标筒应避免阳光直射和远离热源，而且温度和湿度应保持与肺量计检查时相同。校准时应确保肺量计管道的通畅无阻塞，以及管道连接无漏气。表 3 总结了肺量计质量控制的关键措施 1。表 3 肺量计质量控制措施实验 最小周期 措施容积 每天 用 3.00L 定标筒校准漏气 每天 持续给予
10、3.0cmH 2O 压力 1 分钟容积线性 每个季度 用定标筒以 1.00L 的增量检查整个容积范围流量线性 每周 至少检查 3 种不同的流量范围时间 每个季度 用秒表进行机械检查（1）容积型肺量计的质量控制：首先，必须每天检查肺量计的系统是否漏气：首先封闭肺量计的出口，然后给予一个3.0cmH 2O 的持续正压来检查漏气；如果 1 分钟后容积减少30ml 则证明存在漏气，仪器必须经过检修才能使用。然后，必须每天用单向定标筒检查肺量计的容积精确度，容积误差应在3.0%的范围内。此外，还须每个季度检查一次肺量计的容积线性。检查方法 4,10有2 种：以 1L 容积递增，连续注入肺量计，如01L、
11、12L、23L 、 、67L 和 78L ，比较相应的累积容积和实测容积的差异。初始容积以 1L 递增，以 3L 容积分次注入肺量计，如03L、14L、25L 、 36L、47L 和 58L，比较相应的累积容积和实测容积的差异。若误差均符合容积精确性要求，则可认为其容积线性可以接受。（2）流量型肺量计的质量控制：主要包括以下几个方面 10：（1）肺量计的校准：每次启动肺量计时需经定标筒校准，确证该肺量计工作正常（误差应3%） ，校准后可获得一个校准系数。在肺量计检查过程中显示的测定值，是以传感器计量的数值乘以校准系数所得的。 （2）肺量计的校准验证：每天都应进行校准验证。可用 3 L定标筒在
12、0.512 L/s范围内采用不同流量对流量传感器进行验证，至少操作 3次，误差应3.5%。校准验证不同于校准，主要用于验证仪器在可校准的限度内。若仪器不能通过校准验证，则需重新进行校准，或者进行仪器故障检修维护。当遇到测定数值可疑时，应再次进行校准验证。 （3）肺量计的线性验证：每周还需进行一次流量线性检查，以低、中、高3种不同的流量（0.51.5 L/s，1.55.0 L/s，5.012.0 L/s）注入流量计，每种流量至少操作 3次，以了解传感器在不同流量下的响应。每一流量对应的容积误差均应在3.5%的范围内。若校准超出范围应及时查找原因，不能解决则联系专业工程人员来检查与维护。（3）标准
13、呼吸模拟器校准。肺量计的校准除了采用固定体积为 13L 的定标气筒外，一些肺功能实验室和厂家还会采用微机控制的气筒或气泵，称为标准呼吸模拟器。肺量计与标准呼吸模拟器相连接，由微机控制标准呼吸模拟器产生多种标准波形（如 ATS的 24 个 FVC 波形和 26 个 PEF 波形）的气流，气流流动通过肺量计，对比肺量计的测量值与标准值之间的差异，即可准确测量仪器的误差。我国的肺功能仪校准规范 11亦推荐通过标准呼吸模拟器对肺功能仪进行质量检测。规范中指出，可根据自身的使用情况和仪器特点决定复校时间，但复校时间间隔一般不超过一年，校准后可获得权威机构签发的校准证书。目前已有国产的标准呼吸模拟器。因此
14、，当仪器已使用多年或疑有测量误差过大时，建议采用标准呼吸模拟器进行质量检测与校准。四、受试者准备1. 检查前应详细询问受试者病史，判断是否符合肺量计检查的适应证，并注意排除有无检查的禁忌证，还需了解受试者最近的用药情况，判断是否会影响检查结果。2. 准确测量身高和体重。胸廓畸形的患者，如脊柱后凸者，可通过测量臂距来估算身高。让患者背靠墙，尽量展开双臂，测量两手中指之间的距离，即为臂距。3. 体位：以安全为前提，我们建议让受试者坐在有靠背而没有滑轮的椅子上，采取坐位进行测试。测试时受试者应挺胸坐直不靠背，双脚着地不翘腿，头保持自然水平或稍微上仰，切勿低头弯腰俯身。正确的坐姿有助于受试者获得最大的
15、呼吸量。如果受试者处于站位或卧位进行试验，应在报告中说明。4. 检查动作的练习：检查前应先向受试者介绍检查动作，并指导受试者进行练习。操作者的细心解释和良好示范是检查成功的关键之一。有些检查操作者“只说不做 ”，即只是口头解释，自己并不演示，结果受试者总是不得要领，虽然多次用力呼吸但仍不符合要求，耗费了受试者的大量体力，而结果欠佳。如有条件，亦可采用播放演示录像 12的方式，让受试者接受更为全面的指导，有助于受试者更快地掌握动作要领。五、肺量计检查的程序、测试曲线和指标、质量控制肺量计检查主要包括慢肺活量、用力肺活量和时间肺活量、最大自主通气量 3 部分内容。（一）慢肺活量慢肺活量检查是指受试
16、者在放松状态下，不需快速用力呼吸，但尽最大努力吸气和完全呼气来测定肺活量（VC）的检查。1. 慢肺活量检查的程序测定动作简单易行，有 3 种测试程序 5：一是一次呼气法（图 1-A） ，在平静呼气末放松地吸气完全至肺总量（TLC）位，然后一口气尽量深呼气至残气量（RV ）位，测得的是呼气肺活量（EVC） 。二是一次吸气法（图 1-B） ，在平静吸气末放松地呼气完全至 RV 位，然后一口气尽量深吸气至 TLC 位，测得的是吸气肺活量（IVC） 。三是分次呼吸法（图 1-C） ，尽量呼气完全至 RV 位后恢复平静呼吸数个周期，然后再吸气至 TLC 位，分次呼吸法耗时较多，但更适用于病情较重或体质较
17、虚弱者。 图 1 慢肺活量检查的程序2. 慢肺活量的测试曲线和指标慢肺活量检查的时间-容积曲线（T-V 曲线）如图 2 所示，可测定潮气容积、补吸气容积、补呼气容积、深吸气量和肺活量等指标 13。图 2 慢肺活量的测试曲线及常用指标(l) 潮气容积（VT）：习惯上称为潮气量，指平静呼吸时，每次吸入或呼出的气量。(2) 补吸气容积（IRV）：习惯上称为补吸气量，指平静吸气末用力吸气所能吸入的最大气量。(3) 补呼气容积（ERV）：习惯上称为补呼气量，指平静呼气末用力呼出的最大气量。(4) 深吸气量（ IC）：平静呼气末能吸入的最大气量，IC=VTIRV。(5) 肺活量（ VC）：最大吸气后能呼出
18、的最大气量，有两种表示方法：IVC 或 EVC。VC=IRV VTERV，或 VC=IC ERV。残气容积（RV） 、功能残气量（FRC ） 、肺总量（TLC）等肺容量指标需要特殊的设备进行检查，详见肺容量检查部分。3. 慢肺活量检查的质量控制标准：(1)平静呼吸至少 4 个周期，平静呼气末基线平稳无漂移，作肺活量（VC ）前的 3 个呼气末肺容积误差100ml。若基线提高，提示受试者呼吸不均匀而偏离功能残气量或有漏气存在。(2)呼气至 RV 位或吸气至 TLC 位时均应出现平台。(3)重复检查，最少获得 3 次可接受的测试，VC 最佳值与次佳值之间的误差应0.15L。通常操作不超过 4 次，
19、2 次测试之间休息 1 分钟以上。4. 慢肺活量检查结果的取值：对于 VC，报告至少 3 次可接受测试的最大值。对于 IC，报告至少 3 次可接受测试的平均值。（二）用力肺活量和时间肺活量用力肺活量（FVC）是指最大吸气至 TLC 位后，作最大努力、最快速度的呼气，直至 RV 位所呼出的气量。单位时间（秒）内所呼出的气量称为时间肺活量。1. 用力肺活量和时间肺活量检查的程序用力肺活量和时间肺活量检查可有两种测定程序：一种是在潮气呼气末后作最大吸气（图 3-A） ，分为 4 个阶段：潮气呼吸：均匀平静地呼吸；最大吸气：在潮气呼气末，深吸气至 TLC 位；用力呼气：爆发呼气并持续呼气至RV 位；再
20、次最大吸气：从 RV 位快速深吸气至 TLC 位。另一种是在 RV 位作最大吸气（图 3-B） ，也分为 4 个阶段：潮气呼吸：均匀平静地呼吸；最大呼气：在潮气吸气末，深慢呼气至 RV 位；最大吸气：从 RV 位快速深吸气至 TLC 位；用力呼气：爆发呼气并持续呼气至 RV 位。A B图 3 用力肺活量检查的程序2. 用力肺活量和时间肺活量的测试曲线和指标现代电子肺量计可实时检测呼吸容积和气体流量，同时描绘出用力肺活量测试过程的时间- 容积曲线（T-V 曲线）和流量- 容积曲线（F-V 曲线） 。T-V 曲线（图 4）是在用力呼气过程中各呼气时间段内发生相应改变的肺容积的呼气时间与容积关系图。
21、T-V 曲线上的常用指标包括用力肺活量（FVC） 、第 1 秒用力呼气容积（FEV 1） 、最大呼气中期流量（ MMEF）等 13-14。图 4 时间-容积曲线及常用指标F-V 曲线（图 5）是呼吸时吸入或呼出的气体流量随肺容积变化的关系曲线。临床上检查较多的是最大用力呼气时的 F-V 曲线，称为最大呼气流量-容积曲线（MEFV 曲线） ；以及最大用力吸气时的 F-V 曲线，称为最大吸气流量-容积曲线（MIFV 曲线） 。MEFV 曲线的形状和各种指标的大小取决于用力呼气过程中的呼气力量、胸肺弹性、肺容积及气道阻力对呼气流量的综合影响。在曲线的起始部分，呼气肌的长度最长，收缩力最大，流量也最大，图形上表现为流量迅速增至峰值，其值与受试者的努力程度有关，其后呼吸肌长度线性缩短，收缩力线性减弱，流量也线性下降，故称为用力依赖部分。在曲线的终末部分，呼吸肌长度显著缩短，收缩力显著降低，呼气流量与用力无关，流量的大小与小气道的通畅程度更密切相关，故称为非用力依赖部分。T-V 曲线上的常用指标包括呼气峰流量（PEF ） 、用力呼出 25%肺活量的呼气流量（FEF 25%） 、用力呼出 50%肺活量的呼气流量（FEF 50%） 、用力呼出 75%肺活量的呼气流量（FEF 75%）等 13-14。图 5 流量-容积曲线及常用指标
