肺功能检查与临床应用

肺功能测定与临床应用肺功能发展简史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年修订肺功能检查在中国的发展我国开展肺功能检查六十余年历史1939年（蔡翘）：大学生、中学生肺活量1951年（吴秀锦）：健康学生肺活量1956年（吴绍青）：通气功能检测及中国人正常值1957年（汪士等）：分侧肺功能1958年（吴绍青）：残气测定（氮冲洗法）和时间肺活量1961年（吴绍青）：《肺功能测验在临床上的应用》1992年（穆魁津）：《肺功能测定原理与临床应用》2002年（何权瀛等）：《现代呼吸系统疾病诊断学》早期的肺量计用记纹鼓记录肺容量运动心肺功能试验肺功能检查的临床意义1.发现呼吸系统疾病或胸外疾患肺功能损害的性质和程度。2.呼吸系统疾病或胸外疾患伴肺功能损害治疗的疗效评估。3.呼吸困难的鉴别诊断。4.手术前安全性评价以及术后肺功能的预测。5.重症抢救监测。6.劳动力鉴定。肺容量通气功能换气功能呼吸动力学肺功能测定主要项目肺容量曲线IRVERVVTVCRVTLCICFRC最大吸气后能呼出的最大气量。平静呼气后能吸入的最大气量。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。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。平静呼吸时，每次吸入或呼出的气量。平静呼气后肺内所含有的气量。肺容量的测定方法潮气量补吸气量IRV直接测量的参数补呼气量ERV深吸气量IC肺活量VC测量---肺量计肺容量的测定方法残气量RV间接测量的参数功能残气量FRC肺总量TLC稀释平衡法测量方法氮清洗法体容积描记法肺容量测定的临床意义影响肺容量的因素年龄性别身高体重正常人肺容量值变异较大，变化超过20%时为异常肺容量测定的临床意义影响深吸气量因素胸廓畸形胸水气胸胸膜肥厚肺纤维化呼吸肌无力、体力衰竭肺容量测定的临床意义影响补呼气量因素肥胖妊娠腹水巨大腹腔肿瘤肺活量（Vitalcapacity,VC）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：1、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2、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3、气道阻塞如支气管哮喘、慢性阻塞性肺疾病功能残气量（FRC）、残气量（RV）1、病理变化引起功能残气量和残气量增加有：（1）肺弹性减退：如肺气肿。（2）气道阻塞：如哮喘、慢性阻塞性肺疾病。2、病理变化引起功能残气量和残气量减少有：（1）肺组织损害（2）胸廓或肺限制性疾患肺总量（Totallungcapacity,TLC）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。临床上常用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。通气功能分钟静息通气量肺泡通气量最大通气量用力肺活量最大通气量最大通气量（Maximalvolumtaryventilation，MVV）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。最大通气量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引起最大通气量减低的常见的原因有：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。气速指数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正常人气速指数为1气速指数1，提示为阻塞性通气功能障碍；气速指数1，提示为限制性通气功能障碍。通气储量百分比通气储量百分比(Ventilationreserve%,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。时间肺活量1、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。2、FEV1/FVC称为第一秒用力呼气率。3、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）。正常值范围：FVC%Pred≥80%FEV1%Pred≥80%FEV1/FVC%83%临床意义1、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。2、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。阻塞性012345时间（秒）容量（升）RVTLCFVCFEV1限制性012345时间（秒）容量（升）RVTLCFVCFEV1临床意义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严重程度分级标准Ⅰ级（轻度COPD）：特点：（1）FEV1/FVC70%（2）FEV1%pred≥80%（3）伴或不伴慢性症状（咳嗽，咯痰）Ⅱ级（中度COPD）：特点：（1）FEV1/FVC70%（2）50%≤FEV1%pred80%（3）伴或不伴慢性症状（咳嗽，咯痰，呼吸困难）Ⅲ级（重度COPD）：特点：（1）FEV1/FVC70%（2）30%≤FEV1%pred50%（3）伴或不伴慢性症状（咳嗽，咯痰，呼吸困难）Ⅳ级（极重度COPD)特点：（1）FEV1/FVC70%（2）FEV1%pred30%或FEV1%pred50%加上有呼吸衰竭或右心衰竭的临床征象气道反应性测定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。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0.2-0.4cmH2O/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%、50%和25%的相应点流量分别以Vmax75、Vmax50、Vmax25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Vmax75反映大气道阻力和呼吸肌力，Vmax50和Vmax25反映小气道阻力。临床意义Vmax小于预计值的80%为异常。阻塞性肺疾病患者曲线的下降支向容量轴凹陷，肺活量不一定减少；限制性疾病则曲线呈现高耸、下降支陡直，肺活量小，流速高，但绝对值往往低于正常值。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RVTLC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呼气吸气换气功能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。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当气体在肺泡毛细血管膜两侧的分压相差1mmHg时，每分钟通过该膜的气体量即为该气体弥散量。TLCO将气体弥散量除以肺泡容量称为比弥散。TLCO/VA正常值稳态法：20-30ml/mmHg/min重复呼吸法：男性平均为27.3ml/mmHg/min,女性平均为19.7ml/mmHg/min一口气法：26.5---36.9ml/mmHg/min。临床意义任何可引起有效弥散面积减少或使有效弥散距离增加的疾病都将导致弥散量减少。1）有效弥散面积减少：肺切除、肺不张、气道阻塞、肺栓塞等。2）有效弥散距离增加：肺间质纤维化、结节病、肺泡细胞癌、石棉肺、肺水肿等。通气功能障碍评价通气功能障碍三种类型阻塞性限制性混合性三种类型通气功能障碍分型阻塞型限制型混合型肺容量VCN或↓↓↓↓FRC↑↑↓↓不一定TLCN或↑↓↓不一定RV/TLC↑不一定不一定三种类型通气功能障碍分型阻塞型限制型混合型通气功能FVCN或↓↓↓↓↓FEV1↓↓↓↓↓FEV1/FVC↓↓N或↑`N或↓MVV↓↓↓↓↓气速指数11不一定MMEF↓↓↓↓↓例一患者张某男70岁身高164cm体重62.5kg体表面积1.68m测试号2004160支气管舒张试验前检测结果预计值实测值占预计值百分比VCmax3.37L2.6578.8FVC3.262.4174.0FEV12.501.2750.8FEV1/FVC%52.74FEV3/FVC%78.03PEF7.17L/S2.4333.9FEF256.431.2519.4FEF503.660.4712.8FEF751.090.1614.7MMEF2.830.4014.1MVV99.82L/min47.3347.4结论：以中度阻塞为主的混合性通气功能障碍。支气管舒张试验后检测结果预计值实测值占预计值百分比FVC3.262.7985.6FEV12.501.3453.6FEV1/FVC%52.74FEV3/FVC%78.03PEF7.17L/S3.2734.3FEF256.431.2118.8FEF503.660.5214.1FEF751.090.2220.1MMEF2.830.4716.5FEV1改善率FEV1改善率=(1.34-1.27)÷1.27×100％=5.4％FEV1绝对值增加70毫升结论：支气管舒张试验阴性。综合提示：慢性阻塞性肺疾病。例二患者郑某男45岁身高176m体重75kg体表面积1.91m测试号2001191支气管舒张试验前检测结果预计值实测值占预计值百分比VCmax4.47L3.4176.3FVC4.673.1667.7FEV13.821.9551.1FEV1/FVC%61.64FEV3/FVC%86.46PEF8.91L/S5.7364.3FEF258.232.2226.9FEF504.780.9920.7FEF751.890.2915.4MMEF3.9