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肺功能检查及其临床应用 金华市中医医院臧敏2015 04 肺的两大基本功能 呼吸功能肺容量通气换气 非呼吸功能储血过滤代谢的功能 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 运动心肺功能试验 便携式肺功能仪 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 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 三大类 肺通气 肺换气 小气道功能 静态肺容量曲线 IRV ERV VT VC RV TLC 肺容量曲线 最大吸气后能呼出的最大气量 肺活量 平静呼气后能吸入的最大气量 深吸气量 补呼气后 肺内不能呼出的残留气量 平静吸气后所能吸入的最大气量 补吸气量 平静呼气后能继续呼出的最大气量 深吸气后肺内所含有的总气量 肺总量 平静呼吸时 每次吸入或呼出的气量 潮气量 平静呼气后肺内所含有的气量 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 Minuteventilation VE 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 VT RR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 Minutealveolarventilatiaon 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 VT VD RR 肺泡通气量的大小因人而异 一般为3 5 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 肺泡通气量 VA 最大通气量 Maximalvolumtaryventilation 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 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 Pred60 79 轻度降低40 59 中度降低 40 重度降低 1 气道阻力增加 如支气管哮喘等 2 胸廓畸形或神经肌肉病变 脊柱后侧凸 格林 巴利综合征等 3 肺组织病变 肺水肿等 引起最大通气量减低的常见的原因有 最大自主通气量 MVV 1min内以最大的呼吸幅度和最快的呼吸频率呼吸所得的通气量 MVV 禁忌证 严重心肺疾病 咯血者 重点 影响因素 异常 80 预计值 MVV 重点 临床意义通气储备能力的指标 胸部手术术前评估肺功能状况预测肺合并症发生的风险 60 职业病劳动能力鉴定 86 95 时间 容量曲线 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 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化费的时间 升 秒 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 一秒率 FEV1 0 FVC 一秒钟用力呼气容积占用力肺活量的比值 常值范围 FVC Pred 80 FEV1 Pred 80 FEV1 FVC 83 临床常用一秒率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 正常的MEFV曲线 F VLoop 及其参数表示 纵座标 为EX 呼气相 和IN 吸气相 在不同肺容量时的流量 PEF MEF75 MEF25 FVC终末点 呼气上升肢取决于呼吸肌用力大小 用力依赖 如PEF 最大呼气流量 和MEF75 其下降肢中MEF50和MEF25是反映肺疾病和小气道情况 如横座标 为100 FVC VCIN的肺容量 含有不同的肺容量如 IC VT IRV VT 和ERV FVC VCIN IC ERV 兰色立柱 或橫柱 为呼气相下降肢是指在占FVC不同百分比容积时的呼气流量 如MEF75 50 25 75 50和25 的FVC时呼气流量 不同通气障碍的F VLoop 浅兰色为正常的F VLoop 橙色为有病变的 兰色为气道阻塞 或在肺泡处有限制性病变 红色 所指代表病变所在处 兰色 和 所指分別代表下降肢或FVC的肺容积A 阻塞性障碍 PEF下降 下降肢凹陷 B 限制性障碍 FVC的肺容积和PEF均等比例减小 F V环提前完成 下降肢不凹陷 C 混合性障碍 PEF降低 下降肢凹陷 肺容积亦减少 5c 从F VLoop呼气波形来判断 正常与肺疾病的F VLoop波形比较 注意呼气相的下降肢的形态 肺疾病或小气道病变其下降肢呈凹陷形阻塞或限制其FVC的容量也可减少 5e 呼气用力不足的F VLoop 正常人呼气力不足流速 但FVC容积未变 COPD肺功能分级 支气管扩张剂后 高危 70 80 肺功能的评价 相关因素 身高 体重 年龄 种族生长 老年改变体位昼夜变化 早晨FEV1下降0 2升妊娠 TLC RV FRC VC 其它 环境因素 吸烟 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 FEV1 FVC MMEF MVV均下降 TLC和RV可增高原因 气管支气管疾患 气管肿瘤 狭窄等 支气管哮喘 慢性阻塞性支气管炎 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 间质纤维化 间质性肺炎 肿瘤 矽肺等 胸廓活动受限 胸膜积液 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VC下降 FEV1 FVC 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 FVCFEV1FEV1 FVCRVTLC阻塞性 限制性 混合性 通气功能障碍判断标准 阻塞性通气功能障碍FEV1 FVC比值 95 正常预计值可信限限制性通气功能障碍FVC 95 正常预计值可信限小气道病变FVC FEV1 FEV1 FVC三者在正常范围FEF25 75 FEF50 FEF75三者中有二个低于95 正常预计值可信限 肺功能损害程度 三级分法 轻中重VC FVC 79 7069 50 50FEV179 6059 40 40FEV1R 74 6059 40 40MVV74 6059 50 50MMEF V25 V50 V75 65 为异常 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 0 8升呼衰 肺心 外国 中国 指导治疗 扩张剂吸入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 见于单侧声带麻痹 典型胸内型上气道阻塞 流速 容量 呼气 吸气 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典型双蝶型改变 流速 容量 支气管激发试验 支气管激发试验 吸入组胺或乙酰甲胆碱等支气管收缩剂使支气管平滑肌收缩 通过肺功能检查判定由此所致支气管收缩程度 用以判定气道的反应性 判断主要以使FEV1 0降低20 时所需的药物累积量 PD20FEV1 0 组胺PD20FEV1 0 7 8 mol气道反应性增高乙酰甲胆碱PD20FEV1 0 12 8 mol支气管激发试验有助于非典型和隐性哮喘的诊断 舒张试验 支气管扩张试验 即吸入支气管扩张剂后气道阻塞的可变性 又称一秒量改善率 改善率 用药后FEV1 用药前FEV1 用药前FEV 100 改善率 12 可判为阳性 支气管哮喘患者的改善率一般超过20 最大呼气流速 PEF 昼夜波动率 与每日清晨及下午 或黄昏 测PEF 20 示气道阻塞有可逆性 对支气管哮喘有诊断意义 外科应用术前肺功能检测 1 手术 尤为胸腹部 后肺部并发症危险度的评估麻醉中危险度的评定对承受肺组织切除能力的预测手术后人工辅助通气的预测 延期停用呼吸机 外科应用 2 支气管舒张试验 舒张后FEV1应 2 0和50 预计值PEF 排痰能力胸科手术 综合分析 年龄 性别 一般状态 术式 FEV1 2 0或50 pred