1、肺功能检查详解 -中国中医科学院西苑医院呼吸科 彭健,1、呼吸生理2、各项指标正常值与含义3、临床判读顺序与简单评价,第一单元 呼吸生理,一、 概述呼吸全过程包括三个环节：外呼吸、气体运输、内呼吸外呼吸：毛细血管与外界环境之间的气体交换过程，包括肺通气与肺换气两个过程肺通气指肺与外界气体交换的过程肺换气指肺泡与肺毛细血管血液之间的气体交换过程。,气体运输：循环血液将O2从肺运输到组织以及将组织内的CO2运输到肺的过程。内呼吸：组织毛细血管血液与组织、细胞之间的气体交换过程，亦称组织换气。PS：组织换气也包括细胞内的生物氧化过程。狭义的呼吸运动通常只包括呼吸运动。,二、肺通气的原理1、肺通气的动
2、力取决于肺泡与外界环境之间的压力差，由于在一定环境下，外界的压力即大气压是恒定的，因此，肺泡与外环境之间的压力差是由肺泡内的压力即肺内压决定。备注：肺内压的高低取决于肺的扩张与缩小，由于肺本身没有扩张与缩小功能，因此，肺内压的高低取决于呼吸肌的扩大与缩小。,呼吸肌包括呼气肌与吸气肌，呼气肌主要包括肋间内肌与腹肌，吸气肌主要包括膈肌和肋间外肌。吸气运动为主动过程，为膈肌与肋间外肌共同收缩导致胸廓向外向上扩张，使得胸廓扩大，肺内压降低，当低于大气压时气体进入肺，完成吸气动作。呼气运动则相反为被动过程，平静呼吸时，膈肌与肋间外肌回位导致胸廓缩小，肺内压增大，完成呼气运动。,呼吸运动又根据呼吸肌的主次
3、、多少以及用力程度的不同分为不同的形式。1、腹式呼吸（膈肌为主）与胸式呼吸（肋间外肌为主）2、平静呼吸与用力呼吸（气道阻力、缺氧、CO2增高）,3、肺通气的阻力（1）弹性阻力和顺应性弹性阻力：物体对抗外力作用所引起的变形力即弹性阻力顺应性：弹性阻力的大小可通过顺应性的高低来衡量，即弹性体在外力作用下发生变形的难易程度。PS:顺应性越大，弹性阻力越小，外力作用就越容易变形。,（2）非弹性阻力包括惯性阻力、粘滞阻力、气道阻力平静呼吸时：惯性阻力与粘滞阻力均较小,三、肺换气与组织换气1、肺换气与组织换气均来自于气体顺浓度差扩散2、肺换气影响因素（1）呼吸膜厚度：任何使得呼吸膜增厚或者使得扩散距离增加
4、的疾病均会导致扩散减少。（如：肺纤维化、肺水肿等）PS：呼吸膜包括含肺表面活性的液体层、肺泡上皮细胞层、上皮基底膜层、肺泡上皮和毛细血管之间的间隙（基质层）、毛细血管基膜、毛细血管内皮细胞层原型类似一个沾了肥皂水（肺泡表面基质）的气球外面包了一层游泳圈（毛细血管）。,（2）呼吸膜的面积：面积越大，换气越大越快。运动时，肺毛细血管开放增加，有效呼吸膜面积增大，扩散增加。肺不张，肺实变，肺气肿，肺叶切除，肺毛细血管闭塞等导致呼吸膜面积减少，导致扩散减少。（3）通气血流比值组织换气类似肺换气，不同的是组织换气存在于液体之间。（血液、细胞内液、组织液）,四、气体在血液中的运输氧气与血红蛋白结合之后随血
5、液运输影响因素：1、PH与PCO2PH下降，PCO2增高，氧气结合能力下降，同理相反。2、温度：温度升高时，O2释放增加3、2，3二磷酸甘油酸CO2运输：物理溶解于化学结合。,五、呼吸运动调节1、呼吸中枢脊髓控制相应节段呼吸肌，低位脑干控制呼吸节律2、呼吸运动反射性调节（1）化学感受性呼吸反射：血液，组织液，或者脑脊液中的CO2、O2、H+。化学感受器分外周感受器和中枢感受器。外周化学感受器分为颈动脉体和主动脉体，前者主要参与呼吸调节，主动脉体主要参与循环调节，由于颈动脉体血供特别充分，一般血液中出现低氧时，由于血供充分，此处PO2不会变化太大，因此放电频率不会增加，呼吸运动也不会受影响，但C
6、O2与H+却可以刺激该感受器从而兴奋呼吸作用。,2、中枢感受器CO2与H+均可以刺激中枢化学感受器，同时刺激呼吸。两者比较：（1）中枢感受器不感受低氧刺激，低氧可直接抑制中枢。（2）中枢感受器对H+相对敏感（3）CO2与H+过高有抑制呼吸中枢作用（4）中枢对CO2反应较外周对O2反应迅速很多，,相关反射：肺牵张反射，肺萎陷反射，咳嗽反射，喷嚏反射。咳嗽反射与喷嚏反射为防御性反射。,第二单元 各指标名称及意义,第一节 通气功能检查一、肺容积1、VT：tidal vloume,潮气容积，即平静呼吸时，一次吸入和呼出的气量，约500ml.意义：受吸气肌影响，尤其是膈肌运动，呼吸肌功能不全时降低。,2
7、、补呼气容积 ERV expiratory reserve volume,即平静呼气末再尽最大力量呼气所呼出的气量。3、补吸气容积：IRV inspiratory reserve volume 平静吸气末再尽最大力量吸气所吸入的气量。4、深吸气量IC inspiratory capacity ，平静吸气末尽最大力量吸气所吸入的气量。2-3-4意义均为呼吸肌改变引起。5、肺活量 VC vital capacity 尽力吸气后缓慢而完全呼出的最大气量。限制性与阻塞性均可导致降低。,6、功能残气量 FRC functional residual capacity 平静呼气末肺内所含气量。意义：反映胸
8、廓回缩和肺弹性回缩之间的关系，正常情况下，两者之间相互平衡而抵消，但是阻塞性肺疾病时候，肺回缩力下降导致其增高，相反，若肥胖或者胸廓畸形，胸廓回缩力下降，其亦下降。7、残气量 RV residual volume 深呼气后肺内所含气量。意义：常以RV/TLC（肺总量）比值作为参数，正常值在35以内，40以上提示肺气肿，限制性疾病时提示RV下降，小气道疾病时RV增加，FRC正常。,二、通气功能1、每分钟静息通气量（VE minute wentilation）,静息状态下，每分钟呼出的气量。意义：受胸廓以及膈肌运动的影响。2、最大自助通气量：MVV，一分钟内最大的呼吸幅度与速度呼吸所得的通气量。意
9、义：用来评估肺组织弹性、气道阻力、胸廓弹性和呼吸肌的力量，临床通气功能障碍以及通气功能储备能力指标。,3、用力肺活量 FVC 深吸气之后以最大力量最快速度所能呼出的全部气量。第一秒为FEV1，临床常用FEV1/FVC（一秒率）衡量呼吸道阻力的重要指标。4、最大呼吸中段流量 MMEF,MMF用力肺活量曲线计算出用力呼出25%-75%平均流量。意义：作为早期小气道阻塞的评价指标。5、最大呼气流量 PEF 即锋速值呼气流速意义：反应呼吸肌的力量以及气道有无阻塞。,第二节 换气功能检查,1、通气血流比V/Q意义：肺部疾病产生缺氧的原因。2、肺泡弥散功能DL(弥散量),第三节 小气道功能检查,1、闭合容
10、积CV，平静呼气至残气位时，肺下垂部小气道开始闭合时所能继续呼出的气体量。2、最大呼气流量-容积曲线3、频率依赖性肺顺应性,第三单元 临床判读,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/FVC 、FEV1、MMEF、MVV均下降；TLC和RV可增高原因：气管支气管疾患： 慢性阻塞性肺疾病； 支气管哮喘； 气管肿瘤、狭窄等； 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，间质性肺疾病，肿瘤，矽肺等胸廓活动受限: 胸膜积
11、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 FEV1/FVC、FVC下降，流量、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,FVC FEV1 FEV1/FVC RV TLC阻塞性 - / 限制性 / - - / / - 混合性 ？ ？,肺功能结果判读（中文翻译版）,诊断学,PFT in clinical practice,Egans,流速,容量,不同类
12、型通气功能障碍的流速容量曲线,不同类型通气功能障碍的时间容量曲线,用力肺活量质量控制要求,FVC,外推容量应 5 % FVC 或 0.15 L,外推容量,0 1 2 3 4 5,Sec,a,b,时间容量曲线,容量,流速,TLC,RV,用力程度对流速容量曲线的影响,ios_in1,Flow l/s 10,Volume lTLC RV,与用力程度无关,与配合紧密相关 (用力依赖性),质量控制分级,A级：最佳二次可接受的FEV1的差值0.1L；B级：最佳二次可接受的FEV1的差值0.2L；C级：最佳二次可接受的FEV1的差值0.2L；D级：只有一次FEV1满足可接受的质控标准；F级： 所有肺功能检查
13、均不满足可接受的质 控标准。,阻塞性通气功能障碍？,限制性通气功能障碍？,混合性通气功能障碍？,肺功能损害程度(%预计值)：(五级分法),轻 中 中重 重 极重FEV1 79-70 69-60 59-50 49-35 35VC (FVC) 79-70 69-60 59-50 49-35 35TLC 79-70 69-60 59,LLN: 正常值低限；MMEF、V25、V50、V7565% 为异常,ATS. 2005,肺功能损害程度：(三级分法),轻 中 重VC (FVC) 79-60 59-50 50FEV1 79-60 59-40 40FEV1% 79-60 59-40 40MVV 79-6
14、0 59-40 40MMEF、V25、V50、V75=3 ?,满足重复性标准 ?,最佳测试曲线(FVC+FEV1为最大),储存及结果分析,选择最大FVC及FEV1,yes,yes,yes,no,no,no,肺通气功能测试标准化步骤,仪器性能达标,系统标化,质量控制,受试者/病人配合呼吸动作,测试程序,可接受性,重复性,参考值 (正常值) / 结果解释,临床评价,质量评价, 并向测试者反馈,内科应用,评价肺功能损害的程度，性质；诊断气道阻塞的部位： 小气道功能 早期疾患 大气道阻塞 器质性改变判断预后：FEV1 1L 发作频率、严重程度、病死率增 加（2007 COPD指南）指导治疗：扩张剂吸入
15、试验 治疗前后肺功能比较 特发性肺间质纤维化 (激素治疗),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单侧主支气管阻塞,典型胸外型上气道阻塞,流速,容量,呼气,吸气,呼气相相对正常，但吸气相问题严重,典型胸内型上气道阻塞,流速,容量,呼气,吸气,呼气相问题严重，吸气相稍佳,典型固定型上气道阻塞,流速,容量,呼气,吸气,单侧主支气管不完全性阻塞,流速,容量,呼气,吸气,咽喉炎流速容量曲线特征,通气功能监测,哮喘：PEFR 20 %或60L/min,天,PEF(LPM),（L/min）,最大分钟通气量（MVV）,单位时间内以尽快的速度和可能深的幅度重复最大自主努力呼吸所
16、得的通气量,测试要求: 连续呼吸无间断 测试时间: 10 s或 12 s 潮气量 = 60% VC 呼吸频率 = 6080 bpm,最大分钟通气量（MVV）,严重程度分级,正常：MVV%80%轻度：60% MVV% 80%中度： 40% MVV% 60%重度： MVV% 40%,MVV检测临床意义,反应通气功能储备能力；MVV65%预计值可行全肺切除术；MVV50%预计值可行肺叶切除术；MVV50%预计值一般不宜做肺切除术。 -肺功能学基础与临床 郑劲平 陈荣昌,支气管舒张试验,用药后肺功能值用药前肺功能值改变率 = 100% 用药前肺功能值,支气管舒张试验,方法：基础肺功能测定 给药再次测定
17、肺功能比较用药前后肺功能指标改变率,支气管舒张试验,药物：支气管舒张剂（ 激动剂、茶碱、M拮抗剂）气道消炎剂（皮质激素）给药途径吸入口服注射皮肤吸收肛门,流速,容量,正 常,舒张前,舒张后,RV,TLC,容量,时间,流速-容量曲线 时间-容量曲线,支气管舒张试验,支气管扩张剂吸入试验评价,阳性： FEV1 较基础值增加 12%并且 FEV1 绝对值增加 0.2升阴性： 达不到上述指标不同国家标准不一,支气管舒张试验意义,评价气道可逆性改变判断病情判断对药物的敏感度预测疾病进程预估治疗效果？,支气管激发试验,气道反应性,定义：特异性或非特异性刺激物作用于气道引起的气道平滑肌痉挛收缩，表现为气道阻
18、力的增加和气体流速受限。,常用的支气管激发试验刺激原,非特异性刺激物药物：乙酰甲胆碱 甲酰胆碱 心得安介质：组织胺 前列腺素F2 白三烯D4一般刺激物：冷空气 SO2,HCl,10%KCl 蒸馏水，高、低渗盐水 运动，过度通气,特异性抗原吸入性抗原： 尘螨 花粉 动物毛 霉菌 豚草职业性抗原： 西方红杉木 松香 蚕丝 甲苯二异氰酸盐,各种支气管激发试验特性的比较,乙酰 组织胺 变应原 运动 冷空气 室温下 高渗盐水 蒸馏水 甲胆碱 试验 过度通气 过度通气实用性 高 高 低 中 高 高 高 高敏感性 高 高 中 中 中 中 中 中特异性 中/高 中/高 高 高 中/高 中/高 高 高重复性 高
19、 高 中 中 高 高 高 高副作用 低 低 高* 高 * 低 低 低 低费用 低 低 低/中 高 高 低 低 低,*指在高浓度或高强度时副作用大,气道反应性测定意义,诊断 (支气管哮喘，隐匿型哮喘，职业型哮喘)评估疾病严重程度评估疾病治疗效果研究发病机理流行病学调查,激发试验程序,激发前肺功能测定（基础值）,吸入稀释对照液组 （对照值）,激发剂递增（倍增）吸入,肺功能指标，临床表现,终止激发,支气管扩张剂吸入,肺功能恢复正常,终止试验,(),（）,改变率= 100%,支气管激发试验指标及阳性诊断标准,指标 改变率(%) FEV1 20 FEF2575% 25 FEF50 25 PEF 20 s
20、Gaw 35 Fres 100,基础值激发后测定值 基础值,激发试验报告,应包括：测试方法、吸入药物、累积剂量、呼吸功能指标、改变值、并发症状、激发浓度(剂量)、抗原反应特征、(速发、迟发)，结果判断等。例：手捏式深吸气法累积吸入组织胺0.55mg, FEV1下降30%，伴胸闷、咳嗽，听诊双肺喘鸣音。支气管组织胺激发试验阳性，PD20-FEV1= 0.29 mg His,激发试验注意事项,禁忌症同肺功能检测；对激发物过敏者禁用基础肺功能呈中度阻塞(FEV170%预计值) 肺通气功能检查已诱发气道阻塞发生备有支气管扩张剂(-受体兴奋剂)备有吸氧和雾化吸入装置测定前24小时停用色甘酸钠、激素测定前48小时停用抗组织胺药测定前812小时停用 -受体兴奋剂测定前812小时停用M-受体拮抗剂,其他重要肺功能检查,肺弥散功能检查肺容积测定呼吸肌肉功能检查气道（鼻）阻力检查运动心肺功能检查睡眠呼吸障碍检查胸部影像学与肺功能实验动物肺功能检查肺功能监测在机械通气中的应用,
