1、呼吸功能测定的临床应用,呼吸的概念,呼吸：气体交换外呼吸：机体和外界的气体交换内呼吸：机体将营养物质转变为能量的过程 呼吸功能测定主要指外呼吸（通气功能和换气功能）又称肺功能（pulmonary function test, PFT）,通气功能和换气功能,通气功能肺容积气流流速,换气功能弥散功能血气分析,肺部疾病和肺功能,气道疾病肺实质疾病肺间质疾病肺血管疾病胸膜、胸壁疾病,通气功能换气功能,肺功能的作用,肺部疾病的诊断评价肺部疾病的严重程度评价肺部疾病的治疗效果评价手术的风险是否能够承受手术是否能承受肺叶切除,肺容量,容积（Volume）：四种基础容积，不可分解。潮气量补吸气量补呼气量残气量
2、,容量（Capacity）：由两个或以上的容积组成。肺活量深吸气量功能残气量肺总量,Volume,Tidal Volume, VTInspiratory Reserve Volume, IRVExpiratory Reserve Volume, ERVResidual Volume, RV,Capacity,Inspiratory capacity, IC：VT+IRVVital Capacity, VC：IC+ERV/IRV+ VT+ERVFunctional Residual Capacity, FRC：ERV+RVTotal Lung Capacity, TLC：VC+RV/ IC+FR
3、C,肺容积,QUIZ,为什么有残气量？残气量的功能？,肺容积的测定原理和方法,除RV外，其他基础肺容积均可用肺量计（spirometry）直接测出。RV的测定方法气体稀释法体积描记法（简称体描法）,气体稀释法,原理：某已知数量的指示气体被未知容量的气体所稀释，通过测定已被稀释的气体中的指示气体的浓度即可获得未知的容量。所采用的指示气体必须是机体不能产生或代谢，并不能和肺进行气体交换。目前所采用的气体为氦（He）或氮（N2）。,重复呼吸法（He）,氦-空气混合气（10%） 适量纯氧自动补偿气体交换中消耗的氧以维持气体总量的恒定 持续平静呼吸710分钟 气体充分平衡至氦浓度保持不变达1分钟时于平静
4、呼气末终止测量,一口气法（He）,He（10%）、CO（0.3%）与空气混合气为指示气体，受试者由残气位进行快速吸气至肺总量位，屏气10秒。按照公式计算出FRC。气体平衡时间短，气体分布严重不均及气体滞留等可对结果造成影响,QUIZ,气体分布严重不均及气体滞留患者的RV检查？COPD,体描法,原理：波义耳定律，即气体温度和质量恒定时，其容积和压力成反比关系。如果气体的压力和容积发生变化，则变化前的压力（P1）和容积（V1）的乘积等于变化后压力（P2）和容积（V2）的乘积。以公式表示为：P1V1=P2V2,箱内设有带阀门的呼吸流量描记仪，用以测定呼吸流量并阻断呼吸道外口。箱内设有压力传感器，用以
5、测定箱内压力变化。在呼吸道上连接一传感器，用来测定口腔内压。在平静呼吸末（FVC位）阻断气道，并嘱患者继续吸气动作，这时在吸气相胸腔内容积（V）增加，而肺泡内压力（PA）减少。,体描法,PBV=（PB-PB）（V+V）V=（PB-PB）V/PB由于气道阻断后呼吸幅度小，与PB相比PB可以忽略不计，因此：V=PBV/PB,体描法,特点：直接测定胸腔内容积（ VTG , FRC）陷闭气体= VTG - FRCSB优点：同时测定气道阻力；短时间可重复。缺点：严重阻塞时高估容量,几个重要的肺容积,VCFVCTLCRV,正常值通常根据实测值与预计值之比确定，一般以占预计值的80-120%判定为正常。预计
6、值与种族、性别、年龄和身高有关。,肺容量改变的临床意义,TLC：主要决定于肺的弹性，除非明显肌无力，肌力的差别对整个胸廓的扩张仅有很小的作用。RV由两个因素决定：对年轻人，呼气肌是决定因素。随年龄的增长和组织弹性回缩力的下降，小气道陷闭使气体滞留引起的肺容积增加成为RV的决定因素。,肺容量改变的临床意义,肺炎、肺部巨大占位性病变、胸腔积液均可使VC、RV、FRC、TLC下降。 肺叶切除术可以引起静态肺容量的减少，TLC、FRC、RV下降。 胸廓弹性增加（变硬）或肺的顺应性下降均可使VC、TLC下降，但RV可以下降或正常（如肥胖的病人）。,肺容量改变的临床意义,限制性疾病引起肺容量几乎同等程度的
7、下降，RV/TLC正常。阻塞性病变中RV可能，当其以VC为代价时，TLC保持不变，称作气体滞留（Air Trapping）当VC下降不明显，从而TLC增加时，称过度充气（Hyperinflation）,每分通气量和最大通气量,每分通气量（VE）：每分钟呼出或吸入的气量。VE=潮气量呼吸频率（VTf）。最大通气量（ Maximal Voluntary Ventilation, MVV）：尽快最深呼吸12秒，乘以5可得出每分钟最大通气量。,MVV,常用于术前评价，非特异性指标，是呼吸系统通气功能的总测试。受呼吸调控、呼吸肌力、胸肺顺应性、气道阻力及病人配合等多种因素的影响。通常在阻塞型通气障碍时下
8、降，而在轻中度限制型通气障碍时由于病人常可通过浅快呼吸代偿减少的肺容量，因此下降不明显。目前MVV是与病人呼吸困难主诉相关性最好的一个指标。,用力呼气流速容量曲线 （V-V）,用力呼气的前25%(反映大气道，PEF)依赖于用力程度余75%由肺的力学特性决定, 与用力无关;,主要参数,用力肺活量（Forced vital capacity, FVC）：最大吸气后以最快最大的力量用力呼气所能呼出的最大气量。用力呼气第一秒呼出的容量（一秒量 Forced expiratory volume in 1.0 second, FEV1.0）：重复性最好。用于支气管舒张、激发试验及阻塞分级。一秒率（FEV1
9、%，FEV1/FVC%）：阻塞病人FVC可能小于VC，为增加敏感性，可以采用FEV1/VCmax代替。评价有无阻塞的指标；界值：70%。,QUIZ,VC和FVC的区别？,主要参数,用力呼气峰流速（Peak expiratory flow rate, PEF）：受试者在用力最大呼气过程中的最高呼气流速，与努力程度密切相关。最大呼气中期流速（Maximum middle expiratory flow rate, MMEF）：受试者在用力最大呼气过程中自呼出25%至75%的FVC过程中的平均流速。,临床应用（V-V曲线）,结合VC、RV、TLC和FEV1/FVC%判断通气困难的类型。阻塞型通气功能
10、障碍气道病变限制型通气功能障碍肺间质、胸膜等病变,阻塞型（obstructive）通气功能障碍,VC正常或下降TLC正常或增加RV增加FEV1/FVC下降V-V曲线的形状,限制型（restrictive）通气功能障碍,VC下降TLC下降RV下降FEV1/FVC正常或增加V-V曲线的形状,混合型：FEV1/FVC%下降并VC和TLC下降。 原则：以FEV1/FVC的比决定是否存在阻塞，用FEV1占预计值的百分比给阻塞分级。,不同类型的通气功能障碍,病例,女性，44岁，157cm，52kg；发作性喘息、呼吸困难半年。发作时不能平卧。查体：喘息貌，轻度三凹征，双肺可闻及哮鸣音。,上气道阻塞的生理学分
11、类,上气道阻塞,outside,Inspiratory dyspnea,inside,Expiratory dyspnea,临床应用（V-V曲线）,大气道狭窄部位和性质的判断,支气管舒张试验,当肺功能检查FEV1/FVC%下降显示有气道阻塞时，为了评价气道阻塞的可逆性，在吸入沙丁胺醇（喘乐宁）200g后1520分钟，重复测定FEV1。,结果判断,FEV1改善率大于15%, 同时FEV1改善的绝对值大于200ml为阳性。常用于哮喘的诊断。,PEF变异率,利用简单的峰流速仪每隔2小时测定三次PEF，记录最大值，从清晨记录到睡前。 PEF变异率大于20%对哮喘有诊断意义。,支气管激发试验,适应证:哮
12、喘患者处于缓解期不典型哮喘（如咳嗽变异型哮喘）方法:从小剂量到大剂量依次雾化吸入Mch或组胺；至FEV1.0较基础值下降20%时终止；根据吸入的浓度或累积的吸入总量，判断有无气道高反应性的存在。,结果判断,除外哮喘的诊断；气道反应性增高对症状不典型的支气管哮喘可支持诊断;假阳性:病毒感染所致的支气管炎症、吸烟的COPD患者、过敏性鼻炎等;假阴性:正在积极抗过敏治疗、过敏原单一或过敏原季节已过。,注意事项,支气管舒张及激发试验前均需停用平喘药物，如受体激动剂、茶碱类药物等中效拟交感药：8小时；抗副交感药：8小时；长效拟交感药和茶碱：12小时。激素及抗过敏药无须停用。,弥散功能测定,弥散指气体分子
13、通过肺泡毛细血管膜进行交换的过程.影响因素包括：气体分子的分压差气体分子的弥散能力弥散面积弥散膜厚度肺泡毛细血管血流气体与血红蛋白结合力,弥散量,弥散量（Diffusing Capacity, DL）:指当肺泡毛细血管膜两侧气体分压差为1.0mmHg时，每分钟所能透过的气体量(ml)。CO：CO透过肺泡毛细血管膜以及与血红蛋白的反应速率和O2相似正常非吸烟者血中CO的含量接近零CO与血红蛋白的结合力比O2大210倍。,单次呼吸法,受试者呼气至残气位后，吸入含有0.3%CO、10%He、20%O2及N2平衡的混合气至肺总量位，屏气10秒后呼气，在呼气过程中连续测定CO及He的浓度。计算出DLCO
14、。受试者FVC1L时，由于不能收集到足够的肺泡气无法进行DLCO的测定。,重复呼吸法,受试者呼气至残气位后，自储存袋内重复呼吸含有0.3%CO、10%He、20%O2及N2平衡的混合气，呼吸深度与肺活量相当，共1分钟，使储存袋内的气体和肺泡气体充分混合。连续测定储存袋内的CO浓度，计算出DLCO。重复呼吸法由于气体混合充分，因此重复呼吸法受通气血流比例失衡的影响小。,DLco下降的原因,弥散面积减少：肺气肿、肺切除、支气管阻塞、多发肺栓塞、贫血。弥散膜的厚度增加：多种原因的间质性肺病（IPF、结节病、石棉肺、肺泡蛋白沉着征等）,DLco增加的原因,肺泡内出血肺脏毛细血管血流量增加：红细胞增多、
15、左向右分流、早期充血性心衰。,DLCO在鉴别诊断中的应用,阻塞型障碍，测定DLco：肺气肿，支气管炎-正常，哮喘-正常；限制型障碍，测定DLco：肺外(胸壁)的疾病-正常；肺实质(肺泡和血管)病变；,DLco与PaO2,DLco代表气体交换的潜力, 不同于稳定状态的PaO2;PaO2在哮喘患者常是低的, 而DLco正常;肺气肿或纤维化的患者尽管DLco低, 但PaO2常维持较好。静态的PaO2主要依赖通气/血流的匹配, 测定DLco中充分吸气到TLC可使通气不均降低到最小程度, 因而改善V/Q。,测定的特点,需要病人主动参与及努力配合。测试的质量依赖于操作者对病人的指导。原则是重复性：一般需要
16、重复3次，2次之间相差小于5%。,术前呼吸功能检查,胸腹部手术对肺功能影响较大，尤其是需要进行肺叶切除的患者患者能否耐受麻醉和手术能否耐受肺叶切除,目的,发现症状不典型的肺病对手术风险和效益进行评价制订围手术期的护理计划估计术后肺功能,风险评价,阻塞型肺病是手术治疗最重要的危险因素，阻塞越重，术后并发症的危险越高。限制型肺病病人对手术的耐受较好；但是不能失去很多有功能的肺组织。,DLco60%则不足以做大的肺切除手术,血气分析及酸碱失衡,呼吸,机体与外界环境之间的气体交换过程外呼吸:气体在肺的交换 内呼吸:气体在组织中的交换,分压,PaO2:动脉血中溶解的（非结合）氧分子产生的压力。血液中的O
17、2以物理溶解和化学结合的形式存在。 100ml中物理溶解的氧为0.3ml。每g血红蛋白可结合1.34ml的O2高压氧治疗（3个大气压），PaO2达2000mmHg，物理溶解的氧量将达到6.0ml/dl。PaCO2动脉血中溶解的（非结合的）二氧化碳产生的压力。血液中的CO2以物理溶解、化学结合和碳酸的形式存在。37，PaCO2为40mmHg时，溶解的CO2量为2.7ml/dl。,血红蛋白氧解离曲线（oxygen dissociation curve , ODC）,从氧离曲线的图形可以发现PaO2在60mmHg以上时，曲线平坦，SaO2在90%以上，即PaO2有较大幅度变化时，SaO2的水平变化不
18、大。当PaO2在60mmHg以下时，曲线陡直，即PaO2稍微下降，SaO2即明显下降。,PaO2,PaO2=100 -（0.33年龄）5mmHgPaO2 40 mmHg, MV = 2x normalPaCO2 80 mmHg CO2 necrosis,肾脏调节体内的酸碱水平,酸碱失衡判定,基本内容,pHPaCO2HCO3阴离子间隙（anion gap, AG）,pH,Henderson-Hasselbalh公式如下pH=6.1+log（HCO3/PaCO20.03） 正常参考值：7.357.45 HCO3/H2CO3 = 20：1 HCO3主要通过肾脏调节，慢H2CO3主要通过呼吸调节，快,
19、HCO3,正常参考值为243mmol/L。反映机体酸碱代谢状况的指标，受呼吸和代谢两种因素影响。代谢性酸碱失衡，HCO3原发性下降或升高。慢性呼吸性酸碱失衡时，肾脏代偿性的重吸收HCO3或排泌HCO3增加。肾脏重吸收或排泌HCO3需要一定的时间，一般在34天方达到高峰，因此在急性呼吸性酸碱失衡时HCO3变化较小。,阴离子间隙（anion gap, AG）,Na+ + UC = HCO3 + Cl+ UA AG=UA-UC = Na+ -（Cl+ HCO3）UC:K+、Ca2+和Mg2+UA:Pr、HPO42、SO42和有机酸阴离子 AG正常值为816mmol/L。,阴离子间隙（anion ga
20、p, AG）,AG主要包括乳酸、酮体、硫酸根、磷酸根、白蛋白等。AG有助于判别代谢性酸中毒的原因。,代谢性酸中毒,原因：内源性酸的产生增加：乳酸和酮酸碳酸氢盐丢失：腹泻内源性酸堆积：肾功能衰竭pH下降引起通气的代偿增加，临床上可表现为深大呼吸（Kussmaul呼吸）。 高AG代酸和正常AG代酸,代谢性酸中毒,高AG代酸的4种主要原因包括乳酸酸中毒酮症酸中毒摄入毒素：乙醇、乙二醇、甲醇等急慢性肾衰AG的增加值=HCO3的下降值HCO3变化和AG增加不相当，提示存在混合型酸碱失衡。HCO3下降超过AG增值，合并正常AG代酸；HCO3下降小于AG增值，为合并代碱。,代谢性酸中毒,正常AG代酸（高氯代
21、酸）：血液中HCO3原发性下降引起。胃肠道丢失HCO3，如腹泻、胰腺或小肠引流肾脏丢失HCO3，如肾小管酸中毒等。 Cl增加值和HCO3的下降大致相当。如果这两者之间不相当，则提示存在混合性的酸碱失衡。,代谢性酸中毒,代酸时通气发生代偿性变化，计算公式为PaCO2= HCO31.5+82如果实测的PaCO2和计算值不同，则提示合并呼吸性酸碱失衡。,代谢性酸中毒的处理,高AG酸中毒：控制原发病酮症酸中毒：胰岛素+输液乳酸酸中毒：改善循环等尿毒症：补碱、透析水杨酸中毒：补碱pH升高使得水杨酸盐变为通透性强的水杨酸，减轻CNS毒性乙醇酮症酸中毒：同时补充VitB1和葡萄糖（避免发生Wernicke脑
22、病）,代谢性酸中毒的处理,高AG酸中毒补充HCO3的争议高钠血症细胞内酸中毒刺激磷酸果糖激酶使乳酸增加酮症酸中毒、乳酸酸中毒的补碱指征为pH95，红细胞少于细胞总数的10（5），上皮细胞少于总数的3，涂片细胞形态完整，无变形，分布均匀 健康非吸烟者BALF标本含8090肺泡巨噬细胞、515淋巴细胞、13多形核中性粒细胞、1嗜酸粒细胞和1肥大细胞诊断弥漫性肺疾病的有用方法,进行支气管和肺脏的活检（TBLB,刷检）,诊断适应证,咯血弥漫性肺病肺部结节和团块复发性或难治性肺炎肺不张不明原因的咳嗽或喘息肺癌的早期诊断 肺癌分级,硬质支气管镜激光切割电切冷冻球囊扩张,支架硅胶金属混合光动力治疗腔内放疗,
23、支气管镜治疗,治疗适应证,取异物止血吸除分泌物和血凝块支气管阻塞的治疗封闭支气管瘘药物治疗支气管肺泡灌洗插管,取异物,球囊支气管成型术,支架类型,硅胶金属自膨式球囊扩张式混合型,支气管镜的禁忌证,心肺状况不稳定： AMI、不稳定心绞痛和心律失常、严重的心肺功能衰竭麻醉药物过敏 惊厥、颅高压出血素质凝血异常,轻度并发症 (6.5%),低氧血症（平均下降 10-20%）出血较多出血：少见、可自行停止 支气管镜后发热：16%感染,严重并发症 (0.08% -0.15%),美国22/24521，死亡1/10000；英国40 000例，死亡1.2/10000；上海218/80998，死亡0.7/1000
24、0心脏事件（心律失常 24-81%)支气管痉挛 （0.05%）气胸 （0.1-8.6%） : 少见 麻醉药物过敏（0.2-2%）,支气管镜的术前准备,检查肝功、HBsAg、血小板，必要时查出凝血功能筛查（PT、APTT），高龄者需作ECG向病人及家属交代支气管镜检查的必要性及可能出现的危险情况检查前6小时禁食、2小时禁水，必须每日服用的药物如降糖药，降血压药等照服术前半小时可肌注阿托品1mg，剧咳者可肌注可待因，特别紧张、焦虑者可肌注安定10mg,支气管镜检查术后注意事项,术后2小时禁食、水（恢复时间6090分钟），以免发生呛咳术后轻微头晕，咯少量血属正常现象如发生严重咯血、憋气须积极处理,小结,可以看见支气管的内部结构在肺部疾病的诊断和治疗中有着非常广泛的使用安全。禁忌证和并发症均少。,谢谢!,
