课件：肺功能讲课.ppt

肺 功 能 测 定 与 临 床 应 用,内容,肺功能简介 肺功能主要测定项目,肺功能简介,发展史 临床应用 适应症与禁忌证,肺功能发展简史,肺功能发展已有300余年历史，从水封式楔型式滚筒式肺计量电子计算机配合 1679年BORELLI首先进行肺容量测定 1846年HUTCHINSON提出肺活量概念 1919年NIANSTROHL提出用力肺活量FVC 1967年DOLLFUSS提出小气道疾病概念和小气道功能特点 1979年美国胸科协会制定肺功能操作规范，1987年修订,早期的肺量计,用记纹鼓 记录肺容量,肺功能临床应用,发现呼吸系统疾病或胸外疾患肺功能损害的性质和程度 呼吸系统疾病或胸外疾患伴肺功能损害治疗的疗效评估 呼吸困难的鉴别诊断 手术前安全性评价以及术后肺功能的预测 重症抢救监测 劳动力鉴定,适应症,诊断 鉴别呼吸困难的原因 鉴别慢性咳嗽的原因 诊断支气管哮喘、慢性阻塞性肺疾病等，及胸腹部手术的术前评估 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 职业性肺疾病劳动力鉴定,肺功能检查指南中华结核和呼吸杂志,禁忌症,绝对禁忌证 近3个月患心肌梗死、脑卒中、休克 近4周严重心功能不全、严重心律失常、不稳定性心绞痛 近4周大咯血 癫痫发作需要药物治疗 未控制的高血压病(收缩压200mmHg、舒张压100mmHg) 主动脉瘤 严重甲状腺功能亢进 相对禁忌证 心率120次/分 气胸、巨大肺大疱且不准备手术治疗者 孕妇 鼓膜穿孔(需先堵塞患侧耳道后测定) 近4周呼吸道感染 免疫力低下易受感染者 其他：呼吸道传染性疾病(如结核病、流感等),肺功能检查指南中华结核和呼吸杂志,肺功能测定注意事项：,测试前病人须安静休息15分钟 高热，剧咳，极度衰弱 病人暂不宜做； 肺大泡，自发性气胸病人不能做； 咳血病人须待血止后二周方可做。 传染病患者暂不能 做。,肺功能测定主要项目,肺功能测定主要项目,肺容量 通气功能 换气功能 呼吸动力学,一、肺容量,肺容量（Lung volumes）是指肺内容纳的气量，是呼吸道与肺泡的总容量，反映了外呼吸的空间。 肺容量共有四个基础容积，即潮气量、补吸气量、补呼气量和残气量。基础容积互不重叠。 由其中二个或二个以上基础容积构成四个混合容积，即深吸气量、肺活量、功能残气量和肺总量。,肺容量及其组成,潮气量（Tidal volume, VT）,潮气量是指在平静呼吸时，每次吸入或呼出的气量。 正常人潮气量：8-15ml/kg体重 潮气量与呼吸频率决定了每分钟通气量。,深吸气量（IC） 和补吸气量（IRV）,深吸气量（IC）是指在平静呼气后，作最大吸气所能吸入的气量，由VT+IRV构成。 补吸气量（IRV）是指在平静吸气后，用力吸气所能吸入的最大气量，它是深吸气量中的一部分。 反映了肺和胸廓在静态时的最大膨胀度。深吸气量是最大通气量和肺活量的主要成分（约占肺活量的75%），因此足够的深吸气量方能保证肺活量和最大通气量的正常。 影响因素：胸廓畸形、胸水、气胸、胸膜肥厚、肺纤维化、呼吸肌无力、体力衰竭,补呼气量（Expiratory reserve volume, ERV）,补呼气量是在平静呼气后，用力呼气所能呼出的最大气量。 补呼气量反映了呼气肌和腹肌的力量。 影响因素：肥胖、妊娠、腹水、巨大腹腔肿瘤,肺活量（Vital capacity, VC）,肺活量是指深吸气后最大呼气所能呼出的气量。由IC+ERV构成。 肺活量个体差异较大，故临床判断时均以实测值占预计值的百分比作为衡量指标。 分级标准： 肺活量占预计值的百分比 = 80%正常 60-79%轻度降低 40-59% 中度降低 40% 重度降低,引起肺活量降低的常见疾病：,肺组织损害 如肺炎、肺不张、肺间质纤维化、肺部巨大占位性病变、肺水肿等 胸廓或肺活动受限 如胸廓畸形、肥胖、气胸、胸腔积液、广泛胸膜增厚、气腹、腹水等 气道阻塞 如慢支、支气管哮喘、慢性阻塞性肺疾病,功能残气量（FRC）,功能残气量是指在平静呼气后肺内所含的气量。由ERV+RV构成。 功能残气位时吸气肌和呼气肌都处于松弛状态，肺泡内压为零。功能残气量在生理上起着稳定肺泡气体分压的作用。 预计值120%为增高 预计值80%为减低,由病理变化引起功能残气量增加见于下列情况 肺弹性减退：如肺气肿。 气道阻塞：如哮喘、慢性阻塞性肺疾病。 由病理变化引起功能残气量减少见于下列情况 肺组织损害 胸廓或肺限制性疾患,功能残气量（FRC）,残气量（Residual volume, RV）,残气量是指在深呼气后，肺内剩余的气量。 其生理意义与功能残气量相同。 临床上必须结合残气量占肺总量百分比（RV/TLC%，残总比）进行综合分析以排除体表面积对残气量绝对值的影响。任何可引起残气量绝对值的增加，或肺总量减少的疾患都将导致RV/TLC%的增高。,肺总量（Total lung capacity, TLC）,肺总量是指在深吸气后肺内所含的总气量。由VC+RV构成。 肺部或胸廓限制性疾病如肺不张、肺间质纤维化、气胸、胸腔积液以及神经肌肉疾病等可导致肺总量减少 阻塞性疾病如支气管哮喘、肺气肿等可引起肺总量增加,残气量占肺总量百分比（ RV/TLC%）,RV/TLC%来判断有无肺气肿以及肺气肿的程度（需残气量绝对值增加）一般认为： 正常人RV/TLC%35%， 36-45%为轻度肺气肿 46-55%为中度肺气肿 56%为重度肺气肿,静态肺容量的测定方法,肺量计法 肺功能残气和残气测定法 惰性气体测定法：常用的有氮冲洗法和氦稀释法 人体体积描记仪测定法,二、肺通气功能,所谓通气是指肺泡气体与外环境进行气体交换的过程。 通气功能的测定包括 每分钟通气量 肺泡通气量 最大通气量 时间肺活量,（一）每分钟通气量（VE）,每分钟通气量（Minute ventilation，V E）是指每分钟呼出或吸入的气量，即潮气量与呼吸频率的乘积。 VE=VTRR 在静息状态时每分钟通气量正常值为5-8升，男性约6.6升，女性约5.0升。 10L提示通气过度，3L提示通气不足。 一般来说，限制性肺疾病患者表现为浅快呼吸，而阻塞性疾病则呼吸相对深缓，呼气时间延长。,（二）肺泡通气量(VA),静息状态下每分钟吸入气量中能到达肺泡进行有效气体交换的通气量称为肺泡通气量（Minute alveolar ventilatiaon, VA）。 停留在传导气道，如口腔、鼻腔、气管、支气管等的气量，属于无效通气量，称为解剖死腔。 进入血流不足的肺泡中不能进行有效的气体交换的气量，称为肺泡死腔。 解剖死腔与肺泡死腔总称为生理无效腔（VD）。 肺泡通气量等于每分钟通气量减去生理无效腔通气量，VA=（VTVD）RR,（二）肺泡通气量(VA),肺泡通气量的大小因人而异，一般为35.5 升。 正常人无效腔量/潮气量比值为0.13-0.40。 肺泡通气量反映了有效通气量。每分钟通气量降低或者死腔比例增加都可导致肺泡通气量不足，从而可使肺泡氧分压降低，二氧化碳分压增高。 深慢呼吸的死腔比例较浅速呼吸为小，因此潮气量大，呼吸频率小，对提高肺泡通气量有利,（三）最大通气量（Maximal volumtary ventilation，MVV）,最大通气量是指在单位时间内以最深最快的呼吸所得到的最大通气量，通常以每分钟计算。 最大通气量与肺容量、气道阻力、胸肺顺应性以及呼吸肌力都有关。常用计算公式：MVV（L/min）=FEV1（L）35 正常人最大通气量应预计值的80%以上。 最大通气量损害分级标准： MVV%Pred 60-79% 轻度降低 40-59% 中度降低 40% 重度降低,（三）最大通气量（Maximal volumtary ventilation，MVV）,引起最大通气量减低的常见的原因有： 气道阻力增加：如支气管哮喘等。 胸廓畸形或神经肌肉病变：脊柱后侧凸、格林巴利综合征等。 肺组织病变：肺水肿等。,气速指数=最大通气量占预计值百分比/肺活量占预计值百分比 阻塞性和限制性肺疾患最大通气量都降低，因此常根据气速指数来鉴别。 正常人气速指数为1，若气速指数1，提示为限制性通气功能障碍。 阻塞性疾病患者作最大通气时，呼吸基线上移，以使气道保持扩张状态，为其特征性改变,气 速 指 数,通气储量百分比,通气储量百分比(Ventilation reserve%, VR%): 此系通气储备能力大小的指标。 通气储量百分比(VR%)= (最大通气量静息每分通气量)/最大通气量100% 正常值为93%以上。通气储量百分比常作为能否胜任胸部手术的判定指标。86%胸部手术应慎重。,（四）时间肺活量,时间肺活量（FVC） 是指深吸气至肺总量位，然后用力快速呼气直至残气位。所测得的肺活量称为用力肺活量，同时测定1，2，3秒时间内呼出的气量，并分别称为第一秒用力呼气量（FEV1）、第二秒用力呼气量（FEV2）、第三秒用力呼气量（FEV3）表示。,用力肺活量,用力肺活量(FVC)：深吸气后，以最大的力量最快的速度所能呼出的气体量。正常人FVC=VC 一秒钟用力呼气容积(FEV1.0)：是指最大吸气到TLC位后，开始呼气第一秒钟内的呼出气体量。 一秒量(FEV1.0 /FVC%)：第1秒用力呼气量占FVC的百分比 常值范围： FVC%Pred 80% FEV1%Pred 80% FEV1/FVC% 83% 临床常用FEV1.0，FVC来考核通气功能损害的程度和鉴别阻塞性与限制性通气功能障碍。,用力肺活量,FEV3：是检测早期气道阻力的指标，是了解终末流量的简单测定方法 用力呼气中段流量FEF： FVC中间一半的用力呼气中断流速(量)FEF2575%。FEF2575%对于呼吸强度的依赖性小于FEV1，因此是早期气道阻塞较敏感的指征。,用力肺活量,最大呼气中期流速（MMEF）：将用力肺活量分四等分，以呼出中间二等分容量除以呼出中间二等分容量所花费的时间（L/s）。 是FEF2575% 期间的平均流量,时间容量曲线,时间-容量曲线的临床意义,正常人FVC与VC接近，但在阻塞性肺疾病患者用力呼气时由于胸腔内压增高，小气道提早闭合，可导致FVC小于VC。 评价通气功能障碍： 阻塞性疾病FEV1 /FVC%减少，曲线坡度平坦，而限制性病变FEV1/FVC%正常或增高，曲线陡峭，时间肺活量通常提前完成。,一秒率FEV1 /FVC%,FEV1 /FVC%能敏感发现气流阻塞， FEV1 %pred有助于判断气流阻塞的程度。 在对慢性阻塞性肺疾病(COPD)病情轻重程度进行分级时，普遍采用FEV1 %pred这一指标。,COPD 肺功能分级 （支气管扩张剂后）,高危 70% 80,2019/8/6,43,可编辑,（五）气道反应性测定,气道反应性测定包括支气管舒张试验和支气管激发试验，通常用FEV1 的变化来观察气流阻塞的存在和气流阻塞的可逆程度。 支气管舒张试验： FEV1改善率=（用药后FEV1用药前FEV1 ）/用药前FEV1 改善率=15%且FEV1增加200ml为支气管舒张试验阳性，考虑哮喘可能。,支气管激发试验,支气管激发试验包括吸入性的支气管激发试验和运动激发试验 临床上常用的吸入激发剂分为两大部分： 一部分是非特异性激发物，如组织胺、乙酰甲胆碱、心得安、乙酰胆碱、腺苷、白三烯 E4、高渗盐水、低渗盐水或蒸馏水、冷空气等； 另一部分是特异性抗原激发物，如尘螨、霉菌、花粉或职业性致敏剂等。组织胺、乙酰甲胆碱是最传统的两种激发物，这两种物质需用稀释液稀释后才能用于吸入,吸入性支气管激发试验的测定方法,潮气吸入法 1.采用Wright或DevilbissNo646雾化器, 2.组织胺(His)或乙酰甲胆碱(MCH)浓度0.0316mg/ml,倍倍递增。 3.测定步骤: (1)受试者休息15分钟,先测定FEV1基础值,测两次,取其高值。 (2)雾化吸入生理盐水2分钟,测定FEV1,与基础值相比降低不到10%,继续下一步试验;降低10%以上者,休息5分钟再吸入生理盐水重复测定FEV1。 (3)从最低浓度开始,顺次吸入更高浓度的组织胺或乙酰甲胆碱,采用潮气法呼吸,每一浓度呼吸2分钟,之后再测定FEV1,直至FEV1较基础值降低量20%时终止试验,然后吸入适量支气管扩张剂。 (4) PD20 FEV1:使FEV1下降20%所需激发药物的累积量 阳性标准：组胺PD20 FEV17.8mol,乙酰甲胆碱PD20FEV112.8mol者为气道反应性增高 肺功能正常的可疑哮喘患者；可疑咳嗽变异性哮喘患者，支气管激发试验阳性,峰流速（PEF）,峰流速是用力呼气时最大的流量（PEF）。PEF昼夜波动率(PEFR)测定方法：每日清晨、下午和睡前定时测定PEF。 两种计算方法： PEFR=2(日内最高PEF-日内最低PEF)/ (同日内最高PEF+最低PEF) 100% PEFR=PEF最低值/PEF个人最高值100% PEF 通过监测流速反映气道阻力变化，有助于哮喘和慢性阻塞性肺病病人了解病情变化，判断病情的轻重，观察用药疗效。,（六）通气功能障碍评价,通气功能障碍分为三种类型 阻塞性 限制性 混合性,肺功能损害程度的分级判断,我国2014年的肺功能检查指南建议：不论阻塞性、限制性或混合性通气功能障碍，均可依照FEV1占预计值的百分率对肺功能损害的程度做出判断。(LLN:正常值低限),肺功能检查指南中华结核和呼吸杂志,1、阻塞性通气功能障碍,阻塞性通气功能障碍系指气流受限或气道狭窄所引起的通气障碍，其改变为： 肺活量早期正常，以后逐步降低；补呼气量递减；功能残气量、残气量均增高；肺总量正常或增高，严重时肺活量降低超过残气量增加而表现为肺总量降低。残气量占肺总量百分比增高。 时间肺活量第一秒用力呼气率减低，最大呼气中期流速降低，最大通气量减少，最大通气基线上移，气速指数1。,2、限制性通气功能障碍,限制性通气功能障碍系指肺扩张受限所引起的通气障碍，其改变为： 肺活量、深吸气量和肺总量减少，功能残气量和残气量减低，残气量占肺总量百分比变化不定。潮气量偏小。 用力肺活量及第一秒用力呼气量绝对值减低，但第一秒用力呼气率正常或增高；MMEF降低；肺活量下降大于最大通气量下降，故气速指数1。,3、混合性通气功能障碍,混合性通气功能是指气流阻塞与肺扩张受限因素同时存在所引起的通气障碍，可表现为以阻塞为主或以限制为主。 混合性通气功能障碍在肺容量与通气功能方面的改变为： 肺活量下降，而功能残气量、残气量、肺总量、残/总百分比变化不一定。 用力肺活量及第一秒用力呼气量均降低，第一秒用力呼气率正常或降低，MMEF降低，最大通气量减少。,三种类型通气功能障碍分型,三种类型通气功能障碍分型,三、换气功能,换气功能也就是气体交换过程， 包括肺泡和血液之间、血液与组织细胞之间O2和CO2气体的交换，影响换气功能的因素有通气/血流比值、肺内分流、弥散功能等。通气不足，特别是肺内无效腔增大亦影响换气功能。,弥散功能,弥散功能是指肺泡气和肺毛细血管中气体通过肺泡毛细血管膜循高分压向低分压移动的原则进行气体交换的过程。 弥散过程包括：肺泡内气体的弥散、气体通过肺泡毛细血管膜的弥散、气体与血红蛋白的结合 影响因素有：分子量、溶解度、肺泡毛细血管膜两侧气体分压差、弥散面积、弥散距离等。通过弥散O2从肺泡进入肺毛细血管，CO2从肺毛细血管至肺泡进而排出体外。 CO2弥散能力是O2的20倍，故临床一般不存在CO2的弥散功能障碍。,弥散功能,DLCO的计算 目前临床多选用CO测定弥散功能，优点：(1)CO透过肺泡血管膜的速率和与血红蛋白结合的速率与氧气相似，(2)除大量吸烟者外，正常人血浆内CO含量几乎是零，(3)CO与血红蛋白的结合力比氧气大210倍 肺弥散量DLCO实际上是肺弥散阻力的倒数 DLCO=VCO/(PACO-PCCO)，肺泡内CO分压和肺泡毛细血管CO分压的差再除即CO摄取速率 单位ml/(mmHgmin) 将DLCO除以每分钟肺泡通气量VA(即DLCO/VA)称弥散常数或比弥散量，可排除肺容积对弥散量的影响因素。但当受试者的FVC1L时，由于试验过程不能收集到可供分析的足量肺泡气，因此不能进行DLCO测定,评价前首先要判断结果的可信度，一般认为可接受的实验结果的条件是： 吸入气量90%； 屏气时肺容积始终保持恒定； 屏气时间911秒； 吸气和呼气动作均匀、迅速； 二次测定值的差不超过5%,临床意义,弥散功能测定的临床意义,肺间质疾患：弥散功能障碍远较其他疾患更为严重。肺间质疾患气体交换障碍原因是多方面的，包括弥散功能减低与通气-血流不均，不同患者表现不一 慢性阻塞性肺气肿 肺泡壁的破坏可引起肺毛细血管床的减少。此外，通气-血流不均也是导致弥散功能减低重要原因 慢性支气管炎 由于主要为支气管阻塞，弥散量测定可不减低 支气管哮喘 不引起肺毛细血管床的损害，因而无弥散障碍，可与肺气肿鉴别 肺水肿 当慢性肺水肿发展为肺纤维化，可引起弥散功能的减低 心血管先天异常 凡导致肺血管充血及肺血流量增加者，常伴有弥散量增加，外科修补术可使弥散量减少 二尖瓣狭窄 由于血流通过二尖瓣时阻力增加，引起后向性肺毛细血管与肺静脉的扩张，因而弥散量在理论上应增加，但实际上常正常或减低，最可能的原因是由于长期病变引起肺小血管纤维化与反复栓塞所致,弥散功能测定的临床意义,肺部感染 弥散量减低系由于肺容积减低与通气-血流分布不均所致 肺叶切除 可引起弥散量减少，但一部分患者在术后数月至数年可以恢复，可能与余肺较好代偿能力有关 气胸 由于肺容积减少导致弥散量减低，当肺复张时弥散功能逐渐恢复 脊柱畸形 使肺容积减少而致弥散量减低 贫血 可使弥散量减低 红细胞增多症 红细胞摄取CO增加，因而弥散量增加,四、小气道功能检查,小气道指内径2mm的细支气管 正常人气道总阻力为1-2cmH2O/L/min, 小气道阻力为0.2-0.4 cmH2O/L/min, 常规检查难以发现其阻力变化,目前常用的方法有闭合气量、最大呼气流量容积曲线、等流速容量等。,流量容积曲线（MEFV）,最大呼气流量容积曲线是指用力吸气至肺总量位，然后快速、最大呼气至残气量位，用X-Y记录仪同步记录呼出气量及相应的流量。 在肺总量位用力呼气，流量容积曲线初始部分呈现陡然上升趋势，在80-90%肺活量时迅速达到最大峰流量，即（PEF），随着肺容量的减少，流量不断减低，呈近似一条直线下降，在肺活量的75% (FEF75%) 、50% (FEF50%)和25% (FEF25%)的相应点流量分别以V75、V50、V25表示。,由于在大于75%肺活量时，随着呼气肌用力而呼气流量增加，属于“用力依赖性”部分；在小于50%肺活量时，即使增加呼气用力程度，呼气流量也不再增多，属“非用力依赖”部分，所以 PEF和V75反映大气道阻力和呼吸肌力，V50 (FEF50%)和V25反(FEF25%)映小气道阻力。,临床意义,当T-V曲线的MMEF及F-V曲线的FEV50%、FEV75%这三项指标中有2项低于正常预计值的65%，可诊断为小气道病变 常见于慢性阻塞性肺疾病早期、哮喘或吸烟者,流速,容量,不同类型通气功能障碍的流速容量曲线,五、上气道阻塞UAO,胸外型 胸内型 固定型,典型胸外型上气道阻塞,流速,容量,呼气,吸气,见于单侧声带麻痹,以吸气流量受限为主要特征，吸气相流量呈平台样改变,典型胸内型上气道阻塞,流速,容量,呼气,吸气,以呼气流量受限为主要特征，呼气相流量呈平台样改变,典型固定型上气道阻塞,流速,容量,呼气,吸气,吸气和呼气流量均明显受限，受呼吸时相改变影响少，呼、吸双相流量均呈平台样改变,六、外科相关,术前评估 肺癌手术切除风险评估 肺减容术相关,术前评估,术前肺功能检查适应症 年龄70岁 肥胖病人 胸部手术 上腹部手术 吸烟史 任何肺部疾病史,术前评估,与术前评估有关的肺容量和通气指标 FEV1 FEV1% FVC MVV 一般认为大手术病人术前FVC预计值的50%，FEV12L,或FEV1/FVC%50%，MVV50L/min或预计值的50%，RV/TLC50%为高危者，术后可能延长支持呼吸时间或难以脱离呼吸机。,术前评估,MVV对肺叶或全肺切除术的预测比FVC和FEV1/F