脉冲振荡肺功能简介

1、脉冲振荡测定技术的基本原理脉冲振荡测定技术的基本原理 呼吸阻力呼吸阻力 = = 呼吸压力差呼吸压力差 / / 气流速度（气流速度（ R =P/I R =P/I） 电电 阻阻 = = 电电 压压 / / 电电 流（流（ R = U/I R = U/I） 高频率振荡波：高频率振荡波： 频率快，波长短，传导距离近，频率快，波长短，传导距离近， 测量中心气道阻力：测量中心气道阻力：R20R20 低频率振荡波：低频率振荡波： 频率慢，波长长，传导距离远，频率慢，波长长，传导距离远， 测量总气道阻力。测量总气道阻力。 代表频率：代表频率：R5R5，X5X5 类类 型型 分分 布布 粘性阻力（粘性阻力（Re

2、sistance, RResistance, R） 大小气道、肺组织大小气道、肺组织 弹性阻力（弹性阻力（Capacitance,CCapacitance,C） 肺组织、可扩展细支气管肺组织、可扩展细支气管 （肺顺应性是弹性阻力的倒数）（肺顺应性是弹性阻力的倒数） 惯性阻力惯性阻力 （Inertance, IInertance, I） 大气道、胸廓大气道、胸廓 呼吸阻抗（呼吸阻抗（Impedance, ZrsImpedance, Zrs）的物理分布）的物理分布 三种不同性质的呼吸阻力物理性质三种不同性质的呼吸阻力物理性质 在外加压力信号激励下，流速的改变为在外加压力信号激励下，流速的改变为 阻

3、阻 力力 流速与压力流速与压力 相位差相位差 FFT FFT转换后转换后 粘粘 性性 流速与压力同步流速与压力同步 无无 R 0, X = 0 R 0, X = 0 弹弹 性性 流速超前于压力流速超前于压力 有有 R = 0, X 0 R = 0, X 0 R = 0, X 0 共振频率（共振频率（FresFres） X = 0 X = 0 IOSIOS的主要内容的主要内容 数据参数数据参数 频谱分析图频谱分析图 结构参数图结构参数图 阻抗容积图阻抗容积图(Z-V)(Z-V) 频谱微分均值图频谱微分均值图(Intrabreath)(Intrabreath) 潮气呼吸图潮气呼吸图( (质控图质控

4、图)(Z-time)(Z-time) IOS重要参数重要参数 Zrs： 呼吸总阻抗 R（5-35Hz）： 粘性阻力 X（5-35Hz）： 弹性阻力+惯性阻力 R5Hz： 总气道阻力 R20Hz ： 中心气道阻力 X5Hz ： 周边弹性阻力 Fres： 共振频率 Rc： 中心阻力 Rp： 周边阻力 健康儿童呼吸阻抗的特点健康儿童呼吸阻抗的特点 不同年龄儿童的共振频率不同年龄儿童的共振频率 正常值范围：正常值范围： Z5： 120 % 预计值预计值 R5 : 120 % 预计值预计值 R20: 预计值预计值-0.2 kpa/l/s Fres: 右移右移 5-10Hz 预计值即健康人群的预计值公式值

5、预计值即健康人群的预计值公式值 （调查所得，与年龄、身高、体重有关）（调查所得，与年龄、身高、体重有关） 频谱图频谱图 周边气道阻力增高频谱图周边气道阻力增高频谱图 结构参数图结构参数图 阻抗容积图（阻抗容积图（Z-V图）图） 正常阻抗容积图正常阻抗容积图 阻塞性潮气呼吸阻塞性潮气呼吸 阻抗容积图阻抗容积图 中心空白区提示存在气道早期陷闭中心空白区提示存在气道早期陷闭 频谱微分均值图（频谱微分均值图（Intrabreath图）图） 频谱微分均值图（频谱微分均值图（Intrabreath图）图） 容积依赖性容积依赖性 频率依赖性频率依赖性 正常人无明显容积依赖性及正常人无明显容积依赖性及 频率依

6、赖性，故几乎为零频率依赖性，故几乎为零 Intrabreath图反映了动态顺图反映了动态顺 应性变化应性变化 周边气道阻塞周边气道阻塞时时R5R5明显明显 增大，流速依赖性以呼气增大，流速依赖性以呼气 为主为主 限制性通气障碍限制性通气障碍时时X5增增 大，高频率时呼气阻力大大，高频率时呼气阻力大 于吸气阻力，而低频率时于吸气阻力，而低频率时 吸气阻力大于呼气阻力吸气阻力大于呼气阻力 蓝色三角为倒三角蓝色三角为倒三角 潮气呼吸图（潮气呼吸图（Z-Time，质控图）质控图） IOS检测要求检测要求 欧洲呼吸协会（欧洲呼吸协会（ERSERS）推荐测定标准：）推荐测定标准： 患者要求：患者要求： 坐

7、直、坐正，头自然略上仰，夹鼻，双手轻压双颊，牙坐直、坐正，头自然略上仰，夹鼻，双手轻压双颊，牙 齿咬紧口器，舌放于口器下方，双唇包紧口器，衣领、胸带、齿咬紧口器，舌放于口器下方，双唇包紧口器，衣领、胸带、 腰带避免过紧，双腿自然垂下。腰带避免过紧，双腿自然垂下。 测量要求：测量要求： 患者放松，患者放松，自然平静呼吸，呼吸平稳自然平静呼吸，呼吸平稳，频率正常，潮气，频率正常，潮气 量稳定，建议量稳定，建议记录记录3030秒至秒至1 1分钟分钟，至少三个呼吸周期，避免口、，至少三个呼吸周期，避免口、 咽部异常动作（如咽口水、屏气、漏气等）咽部异常动作（如咽口水、屏气、漏气等） IOS的临床应用的

8、临床应用 阻塞性疾病的临床应用阻塞性疾病的临床应用 IOSIOS对阻塞性功能障碍疾病诊断应用对阻塞性功能障碍疾病诊断应用比传统肺功能更客观地提供疾病阻塞的程度、比传统肺功能更客观地提供疾病阻塞的程度、 性质和部位性质和部位。它所得到的数据与图形更形象、准确地反映出呼吸动力学改变的形态。它所得到的数据与图形更形象、准确地反映出呼吸动力学改变的形态。 1. 1. 早期：潮气呼吸测定基本正常或仅表现电抗轻度下降或早期：潮气呼吸测定基本正常或仅表现电抗轻度下降或/ /和共振频率轻度后移。和共振频率轻度后移。 2. 2. 显著阻塞性疾病显著阻塞性疾病 1 1）RzRz、RpRp全部增高。全部增高。 2

9、2）可表现典型的粘性阻力数值与图形。低频时高粘性阻力（）可表现典型的粘性阻力数值与图形。低频时高粘性阻力（R5R5），且随频率增），且随频率增 加呈现明显的非线性下降，加呈现明显的非线性下降，R20 R20 可增高或正常。可增高或正常。频谱图中频谱图中R R线为下凹形曲线。线为下凹形曲线。 3 3）可表现典型的电抗（弹性与惯性阻力）数值与图形。低频时低电抗（）可表现典型的电抗（弹性与惯性阻力）数值与图形。低频时低电抗（X5X5），）， 且随频率增加逐渐增加。由于重度的低电抗，造成且随频率增加逐渐增加。由于重度的低电抗，造成FresFres的显著后移。频谱图中的显著后移。频谱图中X X为上为上

10、凸形曲线。凸形曲线。 4 4）可表现共振频率的后移，）可表现共振频率的后移，早期即有共振频率的轻度后移早期即有共振频率的轻度后移，当重度阻塞时，出，当重度阻塞时，出 现重度的低电抗，造成现重度的低电抗，造成FresFres的显著后移。的显著后移。 5 5）在呼吸过程中）在呼吸过程中可表现明显的流速依赖性与容积依赖性可表现明显的流速依赖性与容积依赖性。呼气末较吸气末。呼气末较吸气末R R增高，增高， X X下降。下降。IntrabreathIntrabreath图中形成阻力图中形成阻力容积与电抗容积与电抗容积特征性的三角图形。容积特征性的三角图形。 IOS的临床应用的临床应用 限制性疾病限制性疾

11、病 1.1.单纯限制性疾病单纯限制性疾病粘性阻力值基本正常粘性阻力值基本正常，并不随频率变化而改变。，并不随频率变化而改变。 2.2.轻度限制障碍可无轻度限制障碍可无X5X5降低，仅有轻度降低，仅有轻度FresFres后移或均正常后移或均正常。 3.3.明显限制障碍可见明显限制障碍可见X5X5降低，降低，FresFres后移，频谱图中后移，频谱图中X X曲线呈上凸形，而阻力线仍曲线呈上凸形，而阻力线仍 可正常。可正常。 4.4.常见典型特征在常见典型特征在IntrabreathIntrabreath图中反映为：吸气末图中反映为：吸气末R R值增高，值增高，X X值降低；而呼气值降低；而呼气 末

12、变化不明显，末变化不明显， 形成特有的吸气末、呼气末形成特有的吸气末、呼气末R R与与X X表示点的反向。表示点的反向。 IntrabreathIntrabreath 图呈倒置的三角图形。图呈倒置的三角图形。 IOS的临床应用的临床应用 气道外肿物气道外肿物 肿物位于气道外，对气道无压迫或压迫较轻，气道管径未发生改变，肿物位于气道外，对气道无压迫或压迫较轻，气道管径未发生改变， 所以代表周边气道阻力的参数所以代表周边气道阻力的参数R5-20R5-20无增高，周边弹性阻力无增高，周边弹性阻力X5X5也无明显降也无明显降 低，由于肿物对胸廓与上气道惯性阻力的影响，故低，由于肿物对胸廓与上气道惯性阻

13、力的影响，故以以R20R20、R35R35增高为主增高为主。 IOS的敏感性及局限性的敏感性及局限性 IOSIOS灵敏性较高，早期病变就可出现变化，而常规通气肺灵敏性较高，早期病变就可出现变化，而常规通气肺 功能尚且正常。功能尚且正常。 FresFres是反映气道阻力增加的最为敏感的指标，其敏感性是是反映气道阻力增加的最为敏感的指标，其敏感性是 FEV1FEV1的敏感性的的敏感性的2 2倍倍 如果如果IOSIOS正常而常规通气异常时，往往出现在经过治疗用药以后，这正常而常规通气异常时，往往出现在经过治疗用药以后，这 时时IOSIOS多数指标恢复要早于常规通气肺功能指标。多数指标恢复要早于常规通

14、气肺功能指标。 IOSIOS诊断中央性病变的敏感性和特异性高，诊断中央性病变的敏感性和特异性高，而对周边部分的敏感性差；而对周边部分的敏感性差； 在周边部位的病变中，限制性病变又比阻塞性病变的敏感性差在周边部位的病变中，限制性病变又比阻塞性病变的敏感性差 结构参数图结构参数图 阻抗容积图（阻抗容积图（Z-V图）图） 频谱微分均值图（频谱微分均值图（Intrabreath图）图） 容积依赖性容积依赖性 频率依赖性频率依赖性 正常人无明显容积依赖性及正常人无明显容积依赖性及 频率依赖性，故几乎为零频率依赖性，故几乎为零 Intrabreath图反映了动态顺图反映了动态顺 应性变化应性变化 IOS的

15、临床应用的临床应用 阻塞性疾病的临床应用阻塞性疾病的临床应用 IOSIOS对阻塞性功能障碍疾病诊断应用对阻塞性功能障碍疾病诊断应用比传统肺功能更客观地提供疾病阻塞的程度、比传统肺功能更客观地提供疾病阻塞的程度、 性质和部位性质和部位。它所得到的数据与图形更形象、准确地反映出呼吸动力学改变的形态。它所得到的数据与图形更形象、准确地反映出呼吸动力学改变的形态。 1. 1. 早期：潮气呼吸测定基本正常或仅表现电抗轻度下降或早期：潮气呼吸测定基本正常或仅表现电抗轻度下降或/ /和共振频率轻度后移。和共振频率轻度后移。 2. 2. 显著阻塞性疾病显著阻塞性疾病 1 1）RzRz、RpRp全部增高。全部增

16、高。 2 2）可表现典型的粘性阻力数值与图形。低频时高粘性阻力（）可表现典型的粘性阻力数值与图形。低频时高粘性阻力（R5R5），且随频率增），且随频率增 加呈现明显的非线性下降，加呈现明显的非线性下降，R20 R20 可增高或正常。可增高或正常。频谱图中频谱图中R R线为下凹形曲线。线为下凹形曲线。 3 3）可表现典型的电抗（弹性与惯性阻力）数值与图形。低频时低电抗（）可表现典型的电抗（弹性与惯性阻力）数值与图形。低频时低电抗（X5X5），）， 且随频率增加逐渐增加。由于重度的低电抗，造成且随频率增加逐渐增加。由于重度的低电抗，造成FresFres的显著后移。频谱图中的显著后移。频谱图中X X为上为上 凸形曲线。凸形曲线。 4 4）可表现共振频率的后移，）可表现共振频率的后移，早期即有共振频率的轻度后移早期即有共振频率的轻度后移，当重度阻塞时，出，当重度阻塞时，出 现重度的低电抗，造成现重度的低电抗，造成FresFres的显著后移。的显著后移。 5 5）在呼吸过程中）在呼吸过程中可表现明显的流速依赖性与容积依赖性可表现明显的流速依赖性与容积依赖性。呼气末较吸气末。呼气末较吸气末R R增高，增高， X X下降。下降。IntrabreathIntrabreath图中形成阻力