呼吸道疾患与肺功能-2010

呼吸道疾患与肺功能,首都医科大学附属北京朝阳医院 北京呼吸疾病研究所,逯勇2010-06-18,肺容量测定,潮气容积（Tidal volume, VT）补吸气容积（Inspiratory reserve volume, IRV）补呼气容积（Expiratory reserve volume, ERV）残气容积（Residual volume） -基础容积，彼此互不重叠,肺容量测定,深吸气量（Inspiratory capacity，IC） VT+IRV肺活量（Vital capacity，VC） IC+ERV功能残气量（Functional residual capacity，FRC） ERV+RV 肺总量（Total lung capacity，TLC） VC+RV - 由两个或两个以上的基础容积组成,FRC的测定,1. 人体体积描记法: 波义耳（Boyle）定律：若温度和质量不变，气体的压力（P）和容积（V）的乘积为一常数。,PV=(P-P)(V+ V),FRC的测定,2.闭式氦稀释平衡法：,影响肺容量的相关因素,年龄、身高、体重性别种族体位昼夜变化体力劳动、体育锻炼,通气功能的测定,每分钟静息通气量（Minute ventilation，MV） 潮气容积呼吸频率肺泡通气量（Alveolar ventilation，VA） （潮气容积无效腔量） 呼吸频率无效腔量=解剖无效腔量+肺泡无效腔量,.,通气功能测定,用力肺活量（Forced vital capacity, FVC） 以最快速度所做的呼气肺活量 FEV1 FEV1/FVC% 正常80%,通气功能测定,最大通气量（Maximal voluntary ventilation, MVV） 单位时间内以最大幅度最快速度进行呼吸的最大气量。 衡量肺组织弹性、呼吸道阻力、胸廓弹性和呼吸肌力量。 MVV=33 FEV1 +9.0L MVV= FEV1 35L,通气功能测定,通气储备百分比=,MVV-MV,MVV,100%,气速指数=,最大通气量实测/预计值%,肺活量实测/预计值%,通气功能测定,呼气高峰流量（Peak expiratory flow rate, PEFR） 在TLC位，猛力快速之最高呼气流速， 指用力呼气高峰的瞬间流量 用于 支气管哮喘的病情、疗效判断 呼吸疾病的流行病学调查 日间PEFR波动率： （PEFR最大值-PEFR最小值） 100% 1/2（PEFR最大值+PEFR最小值） 20%为异常,时间-容量曲线和流速-容量曲线,Flow Volume - Spirometry,时间容量曲线及其主要指标,0 1 2 3 4 5,a,b,c,MMEF = bc / ab,时间（秒）,容量（升）,FEV1 FVC,RV,TLC,时间容量曲线及其主要指标,FVC 用力肺活量FEV1 一秒量FEV1/FVC% 一秒率MMEF 中段呼气流速,流速-容量曲线及其主要指标,流速-容量曲线及其主要指标,流速-容量曲线及其主要指标,PEF峰流速FEF2525%呼气流速，MEF75， V75FEF5050%呼气流速，MEF50 ， V50FEF7575%呼气流速，MEF 25 ，V25PIF吸气峰流速,.,.,.,通气功能障碍的类型,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,阻塞性通气功能障碍,气道阻塞或狭窄而引起的气流受限 FEV1/FVC、 FEV1， 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； 慢性阻塞性肺疾病； 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,限制性通气功能障碍,肺体积受限引起的肺容量减少 TLC下降、RV、VC、FVC等也可下降 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,混合性通气功能障碍,兼有阻塞和限制性因素的存在 TLC 、FEV1/FVC均下降， VC、FVC等也下降 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,VC FEV1 FEV1/VC RV TLC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/FVC80%正常预计值限制性通气功能障碍 TLC80%正常预计值（体描法）混合性通气功能障碍 FEV1/FVC80% TLC80%正常预计值（体描法）,阻塞型通气功能障碍,限制型通气功能障碍,混合型通气功能障碍,流速,容量,正常,阻塞,限制,混合,不同类型通气功能障碍的流速容量曲线,RV,TLC,通气功能障碍判断标准,通气功能障碍判断标准,R. Pellegrino et al. Interpretative strategies for lung function tests, Eur Respir J 2005; 26: 948968,质量控制,Spirometer must meet ATS criteriaDaily calibration of the spirometerPatient in seated positionThe test will be done in triplicate,质量控制,The individual instructing the subject is the first QA check of the spirometry maneuver Visual assessment is the keyThe flow volume curve should have a steep slope, sharp peak, and no abrupt end of flow,质量控制,Individual spirograms are acceptable ifThey are free from artefacts Cough Glottis closure that influences the measurement Early termination or cut-off Poor Effort Leak Obstructed mouthpiece They have good starts Extrapolated volume 5% of FVC or 0.15 L They show satisfactory exhalation Duration of 6 s (3 s for children) or a plateau in the volumetime curve or if the subject cannot or should not continue to exhale,质量控制,外推容量,质量控制,Repeatability (at least 3 acceptable spirograms should be obtained) FVC within 150 mL of best effortFEV1 within 150 mL of best effortThe two largest values of PEF must be within 0.67 L/s of each other,质量控制,质量控制,Normal,质量控制,Moderate Obstruction,质量控制,Severe obstruction COPD,质量控制,质量控制,No plateau,Not a complete forced exhalation. Patient is not completely empty,质量控制,Hesitation,Subject has to start forced expiration immediately after full inspiration with a steep increase in flow,质量控制,Poor Effort,质量控制,Coughing,质量控制,Expiratory time 150 mL or 5% FVC: “dont hesitate”,质量控制,Correct equipment useQuality instruction and coachingQuick visual assessment of curvePraise subject, correct errorsDemonstratePerseverance Luck,不同类型通气功能障碍的时间-容量曲线,气道反应性试验,气道扩张实验 （ FEV170% ）气道激发实验 （ FEV170% ）,支气管扩张试验,用于测定气道阻塞的可复性适应征： FEV170%预计值 且无吸入2受体激动剂的禁忌证,支气管扩张试验,测定前注意事项：试验前8小时停用短效吸入型2受体激动剂和异丙托溴铵 试验前12小时停用口服2受体激动剂和茶碱试验前24小时起停用长效吸入型支气管扩张剂（沙美特罗、福莫特罗）和噻托溴铵 试验前48小时停用长效茶碱和抗组胺药试验前6小时停止吸烟,支气管扩张试验,试验方法：试验前休息20分钟测定基础肺功能吸入沙丁胺醇气雾剂（万托林）400g吸入后15-30分钟重复测定肺功能,支气管扩张试验,常用评定指标：FEV1 改善率= （用药后值-用药前值）/用药前值100%绝对值改变=用药后值-用药前值,支气管扩张试验,结果判断： FEV1改善率12% 且绝对值增加200ml改善率 12-24%： 轻度可逆 25-40% ：中度可逆 40% ： 高度可逆支气管哮喘患者改善率一般在25%以上部分COPD患者可有改善,支气管扩张试验,扩张试验“阴性”：轻度气道缩窄狭窄的气道内有较多的分泌物堵塞药物吸入方法不当使用药物剂量不足缩窄的气道对该种支气管扩张剂不敏感试验前数小时已使用支气管扩张剂，气道反应已达极限仪器准确性缩窄的气道无可舒张性,支气管扩张试验,对吸入2受体激动剂后支气管扩张试验阴性者，可进一步口服强的松试验： 强的松 20-30mg/d，7天 复查FEV1，如改善率12%，则扩张试验阳性,气道激发试验,Astograph法强迫振荡法，直接测定呼吸阻力12个雾化器，第一个雾化器盛放生理盐水，第2-11个雾化器盛放不同浓度的激发剂，第12个盛放支气管扩张剂。乙酰甲胆碱浓度梯度为0.049、0.098、0.195、0.39、0.78、1.563、3.125、6.25、12.5 、25 mg/ml每一浓度吸入1分钟，自动更换雾化罐，并描计剂量反应曲线。,直接气道激发试验,Astograph法,气道阻力为起始阻力的2倍,停激发剂,继续吸入激发剂至最高浓度,是,否,给予支气管扩张剂,以反应阈值（Dmin）为结果判断指标,直接气道激发试验,气道激发实验测试系统 ,Jupiter-21,Chest,直接气道激发试验,直接气道激发试验,反应阈值（Dmin）： 10：弱阳性；气道高反应 此标准为日本东京医科大学提供,直接气道激发试验,肺功能不全分级,VC或MVV实/预/% FEV1.0 % SaO2/(%) PaO2(mmHg) PaCO2(mmHg)基本正常 81 80 94 87 45轻度减退 80-71 79-70 94 87 45显著减退 70-51 69-41 93-90 87-75 45严重减退 50-20 40 89-82 74-60 45呼吸衰竭 20 82 60 45,美国医学会肺功能障碍分级标准,肺功能 一级 二级 三级 四级 指标 （功能减损 （功能减损 （功能减损 （功能减损 0%-9%） 10%-25%） 26%-50%） 51%-100%）FVC 正常低限 60-79 51-59 50FEV1.0 正常低限 60-79 41-59 40DLCO 正常低限 60-69 41-59 40VO2/Kg 25 20-25 15-20 15,COPD严重度分级,阻塞性通气功能障碍导致的肺气肿考核指标,*适用于31-61岁者，17-30岁者RV/TLC%正常值为27%1.6%,小气道通气,1.小气道定义： 吸气状态下内径2mm的细支气管，包括全部细支气管和终末细支气管。2.小气道组织解剖生理功能特点： （1）管壁菲薄，管腔纤细 （2）纤毛上皮少或消失 （3）软骨缺如，平滑肌相对丰富，约占管壁总厚度的20%。 （4）小气道总横断面积大，气流阻力小，仅占气道总阻力的20%。气流速度 慢，气流形式为层流。 （5）管壁弹力纤维呈辐射状与周围肺泡弹力纤维衔接，结构维持主要通过肺组织的弹 力纤维维持。,小气道通气,测定内容 （1）最大呼气流量-容积曲线 定量指标：V50、 V25,.,.,小气道通气,正常人,肺气肿患者,“等压点”学说,对气道病变部位的诊断,中、小气道病变上气道阻塞胸内型U