肺功能測驗的臨床應用

關于肺功能測驗的臨床應用第1頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

一、呼吸生理(通氣功能與換氣功能)

㈠氣體交換在兩個地方進行（圖1）

【外呼吸】

⒈環(huán)境氣體→肺泡，形成PAO2，為通氣功能(長距離氣體運輸)

⒉肺泡和血液間氣體交換，形成PaO2(短距離氣體運輸)為換氣功能，

取決于

①氣體彌散

②肺泡的氣體分布與毛細血管的血流分布

和兩者關系即通氣/血流比率。

⒊血液中氣體運輸(長距離運輸)

【內(nèi)呼吸】

體循環(huán)毛細血管血液和細胞線粒體之間

的氣體交換形成PvO2。(短距離運輸)

肺功能主要研究外呼吸

第2頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

㈡支氣管樹（圖2）

1.氣管:

長10-13cm,直徑18-25mm,

軟骨部16-20個2.支氣管:分左右,

右1-2.5cm,20-30度左5cm,40-50度3.支氣管樹:4.細支氣管無軟骨5.共23級,

氣管橫截面積5cm2,

肺泡橫截面積80m2第3頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月二、肺容積和肺氣量（LungvolumeandCapacity）

㈠肺活量（VC）

㈡潮氣容積（TV）

㈢補吸氣容積（IRV）

㈣深吸氣量（IC）

㈤補呼氣容積（ERV）

㈥殘氣容積（RV）

RV是指在用力呼氣之后，

肺內(nèi)遺留的不能再呼出的氣體容積。

RV＝FRC－ERV

㈦功能殘氣量（FRC）

㈧肺總量TLC＝VC＋RV

（圖3）

第4頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

Y(a－b)－(c＋e)×100

79.1%FRC+79.1%d+e=y%[(x+d)+(a-b)]–cFRC＝──────────-d79.1－Y

a=肺量計中充入的氧量（ml）b=重復呼吸7min后氧的吸收量（ml）c=重復呼吸7min后身體內(nèi)排出的氮量為80mld=肺量計通路的死腔容量（ml）e=肺量計中氧氣的含氮量y=重復呼吸7min后肺量計中氣體的氮濃度⒈密閉式氮稀釋法（重復呼吸7分鐘）（見圖4）第5頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月⒉開放式氮稀釋法（吸氧7分鐘沖洗法）（圖5）

％N2(終末)×呼出氣容積

FRC＝───────────％N2（肺泡氣)第6頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月⒊體描儀測定胸腔氣容積

P1V1＝P2V2

PB×Vtg＝(PB－△PA）×（Vtg＋△VA）Vtg＝PB－△PA）×△VA／△PAVtg＝PB×△VA／△PA

在平靜呼氣末，胸腔內(nèi)肺泡壓等于大氣壓，胸腔內(nèi)容積是平靜呼氣末胸腔氣容積，即功能殘氣（Vtg）。其原理是根據(jù)波義耳定律（圖6)第7頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

肺容量的意義（見圖7）

1.肺活量的大小與年齡、性別、身高、體重即體表面積及體位有關。衡量其是否正常應將實測值與預計值比較，如減低不超過預計值的20％應認為是正常、因為肺活量正常約有20％的變動。肺活量只表示肺臟最大擴張和最大收縮的呼吸幅度，對通氣動力的意義較小。胸部疾病引起肺活量減低大致有三點：①肺或胸廓擴張受限的疾?、诜谓M織受到損害的疾?、酆粑雷枞募膊?，但影響不顯著。

第8頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月⒉功能殘氣及殘氣的意義⑴保證呼、吸運動間歇進行時，氣體交換的連續(xù)性，使PAO2相對穩(wěn)定。⑵反映了胸廓彈性和肺組織彈性的平衡位置。此外，胸廓彈性是雙相的，向內(nèi)與向外中間位置在肺活量的60％處，呼氣末靜息時肺活量在60％以內(nèi)故其力是向外的;超過此限度，力是向內(nèi)的。(3)FRC大說明胸廓向外彈性大或肺組織向內(nèi)彈性減弱,

多數(shù)為后者，如肺氣腫肺彈性減弱。

FRC小提示胸壁向外彈性小或肺組織回縮力大。如胸廓病變或肺纖維化等。第9頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月P-V曲線胸廓彈性和肺組織彈性的

平衡位置第10頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月3.深吸氣量（IC）

因FEV1不能完全評估支氣管擴張劑療效,近來有提出采用IC指標,前者反映呼氣流速,后者反映肺容積。二者結合可更準確評估COPD患者支氣管擴張劑療效。

IC反映陷閉氣量改變,運動前后IC差可說明運動后呼氣末肺容積（EELV)變化，反映運動受限因素和運動耐力。IC改善0.3L

與患者呼吸困難的改善及運動耐力提高顯著相關。

第11頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月4.肺氣腫考核標準

表1阻塞性通氣障礙導致的肺氣腫考核標準*

RV/TLC(%)肺泡氮濃度平均值（%）

無肺氣腫<352.47輕度肺氣腫36-454.43

中度肺氣腫46-556.15

重度肺氣腫>568.40*適用31-61歲者，17-31歲者RV/TLC%正常值為27±1.6%第12頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月5.肺容量與肺氣量的評價肺容量間接評價

1.彈性回縮力-最大呼氣時提供氣流的驅動壓。

2.影響氣流阻力-周圍肺實質(zhì)的彈性，牽拉氣道開放，決定氣道直徑。彈性回縮力與氣流阻力是相互依賴的。

3.提供肺機械儲備。肺氣量最重要三項即TLC,FRC,RV。而RV/TLC,FRC/TLC在健康者非常近似。呼吸肌的強度力量與彈性回縮力量在決定肺容量和它的位置,邊界起重要作用。限制性通氣功能(胸壁,肺)障礙引起容量降低。VC,TLC,FRC或正常。

1.肺限制性疾患VC減少主要是IC減少。

2.胸壁限制性疾患VC減少主要是ERV減少。氣流受限引起RV,FRC,TLC增加?；旌闲酝夤δ苷系K引起RV,TLC;或RV,TLC正常。第13頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月正常、限制性和阻塞性肺疾患肺容量特征示意圖

第14頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月三、通氣功能㈠用力肺活量(FVC)、肺活量(VC)（見圖8）㈡時間肺活量

FEV1、FEV2、FEV3以及與FVC比率，以FEV1與FEV1/FVC%最為重要，

FEV1/FVC不低于75%為正常，阻塞性患者FEV1/FVC%及FEV1下降，限制性患者FEV1/FVC%提前完成。

FEV1/FVC6(正常值70%-76%),如FEV1/FVC6及FEV1占預計值%二者均低于正常值可準確反映呼氣性氣流受限。㈢最大呼氣中期流速MMEF(MMF)

將FVC曲線分為四等分，呼氣開始1/4，因速度極快，不易掌握；呼氣末段1/4因肺組織彈性減低，氣道直徑縮窄，呼氣速度減低，均以摒棄，只留中期兩個部分25%—75%的容量與時間的關系以分析。第15頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

圖8用力肺活量示意圖

第16頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

圖9最大主動通氣示意圖

第17頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月㈣最大主動通氣(MVV)（見圖9）單位時間內(nèi)所能呼吸的最大氣量，故測試者要以最快呼吸速度和最深呼吸幅度連續(xù)呼吸15秒，所得呼出或吸入的氣量乘4(或12秒乘5)，即為每分鐘的MVV，相當于負荷試驗，屬于動態(tài)的功能，其正常取決于:胸廓的完整及其彈性，氣管的通暢，肺組織的彈性和呼吸肌的力量。代表通氣能力，反映通氣儲備。低于80％預計值視為異常。因而①胸廓畸形或呼吸肌損害，②呼吸道痙攣或部分阻塞，③肺組織損害等均可致MVV減低。有作者指出MVV>120L肺氣腫不可能存在；120L－40L者肺氣腫難以肯定；<40L者，肯定有明顯肺氣腫。體力衰弱不能勝任MVV者可用FEV1×35或FEV1×40計算。

第18頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月（五）通氣障礙分型（見表3）

表3通氣障礙分型評定

阻塞性限制性混合性

通氣測定FVCN或↓↓↓↓FEV1.0%↓↓N或↑↓MMF↓↓N或↓↓MVV↓↓↓或N↓肺容量測定VCN或↓↓↓↓FRC↑↑↓↓不等TLCN或↑↓↓↓RV/TLC↑N或↑不等FEV1.0↓↓↓↓其他氣速指數(shù)<1.0>1.00.95-1.05

氣道阻力↑↑正常↑氣體分布（氮清洗率）↑正?！?/p>

第19頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月(六)美國醫(yī)學會肺功能不全分級標準（2000年）表1.美國醫(yī)學會肺功能不全分級標準（2000年）肺功能指標一級二級三級四級（功能減損（功能減損（功能減損（功能減損

0%～9%）10%～25%）26%～50%）51%～100%)FVC≥正常低限60～7951～59≤50FEV1≥正常低限60～7941～59≤40DLco≥正常低限60～7941～59≤40V?O2/kg≥2520～2515～2015第20頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月四、換氣功能

㈠肺彌散功能（轉移因子）肺彌散量（DL）在肺泡與肺毛細血管之間當氣體分壓為1mmHg時，每分鐘進入血液的氣體量（ml）。彌散障礙同時有氣體分布不均及通氣/灌注比率失調(diào)。極少是單一的生理異常。二氧化碳一般不存在彌散障礙，彌散障礙是指氧而言。

PAO2易測，PcO2存在技術上的困難。

第21頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

臨床上用一氧化碳（CO）來測，因為CO與血紅蛋白的結合力比O2大210倍，其次血漿內(nèi)不含CO，故具有一定優(yōu)點，測定DLCO后，再乘以1.23換算為DLO2。

CO彌散過程包括膜彌散過程(DM),與血紅蛋白結合過程(Vc)。即反映肺彌散的物理特性與化學特性。彌散功能與肺泡容積（VA）改變有關，但并非正比。

DLCO與DL/VA共同作為判斷指標。（見表4）第22頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月表4.DL與DL/VA之改變────────────────────────────────DL↓伴DL/VA↓(VA正常或↑)之原因:貧血肺氣腫(VA↑)肺血管減少肺血管炎DL↓伴DL/VA正?；颉?VA↓)的原因:肺切除(通常DL/VA接近正常)肺泡蛋白沉著癥(偶爾DL的減少多于VA的減少)肺纖維化如結節(jié)病硬皮病系統(tǒng)性紅斑狼瘡石棉肺組織細胞增生癥X間質(zhì)性肺纖維化慢性過敏性肺泡炎────────────────────────────────第23頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月(二)通氣/血流第24頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月胸內(nèi)壓的區(qū)域性差異吸氣至功能殘氣位,上下肺組織皆處于容積-壓力曲線陡直段,上下肺泡同時充氣殘氣位,胸腔上部呈負壓,肺底部受重力影響為正壓,上肺區(qū)組織處于容積-壓力曲線陡直段,而下肺區(qū)則處于平坦段,吸氣時上肺區(qū)肺泡先擴張充氣第25頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

1.氣體分布、Ⅲ相斜率

圖17氣體分布

第26頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月2.肺血流分布Zone1不能使萎陷的血管開放,無血流通過,健康人不存在Zone2血流取決跨壁壓,PA增加,Pa減少,均可減少血流Zone3血流由Pa-Pv決定,跨壁壓在接近肺底部處增加,故血管充分開放,血流阻力小,血流量增加第27頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

3.通氣/血流

V?/Q?=0.8第28頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

V?/Q?>0.8

VDPaCO2-PeCO2

VTPaCO2

第29頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

V?/Q?<0.8

QSCcO2-CaO2

QTCcO2-CvO2

第30頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月通氣/血流比率

不同情況下V?/Q?與PO2-PCO2

A:其V?/Q?比率0.8正常。

B:其V?/Q?比率<0.8為靜-動脈分流,見于肺不張,ARDS。

C:其V?/Q?比率0.8為死腔通氣,見于肺氣腫。第31頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月五、無效腔測定與

靜-動脈分流測定第32頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月(一)無效腔測定⒈解剖死腔相當本人體重的磅數(shù)（公斤體重×2.2）。⒉生理死腔解剖死腔量＋肺泡死腔量

（PaCO2－PeCO2）VTVD=PaCO2

VDPaCO2-PeCO2

──=VT

PaCO2

正常值0.35左右第33頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月(二)靜-動脈分流測定第34頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月PO2-PCO2與V?A/Q?

關系圖PO2mmHg第35頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月六、小氣道功能

第36頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

㈠最大流速容量曲線（MEFV）（見圖10）

第37頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

于高肺容量（>75％肺活量）呼氣時最大呼氣流量與胸內(nèi)壓呈正相關，呼出氣流量隨呼吸肌用力增加而增多，屬用力依賴部分。于低肺容量（<50％肺活量）的最大呼氣流量，盡管呼吸肌用力，但到一定水平后，曲線變平坦即呼出的流量呈恒流量，達到相應流量極限值，曲線前段呼氣流量與呼吸肌用力成正比，陡直上升;后段，隨呼吸肌力增加，胸內(nèi)壓不斷提高，但呼出流量不再增多，為非用力依賴部分。1.等容積壓力流量曲線（IVPF）（見圖11）

第38頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

⒉等壓點學說（EPP）（見圖12）

Pavl=Ppl+Pst

。

在用力呼氣過程中，驅動氣體從肺泡呼出的力為肺泡內(nèi)壓（Palv）。Palv等于胸內(nèi)壓（Ppl）與肺泡彈性回縮壓（Pst）之和。在呼氣過程中，需克服氣流阻力，因而氣道內(nèi)壓逐漸下降，直至降到與胸內(nèi)壓相等Pavl=Ppl，該點即為等壓點。等壓點--肺泡端稱上游氣道，Palv>Ppl，氣道開放;等壓點至口鼻端稱下游氣道，Ppl>Palv，氣道傾向關閉。故上游氣道最大呼氣流量（Vmax）與肺彈性回縮力（Pel）成正比，與上游段阻力（Rus）成反比。Vmax＝Pel／Rus。故等壓點位置決定于Pst和氣道阻力，二者均與肺容量有關。健康者EPP處于較大氣管，該處有軟骨支持，管腔不易陷閉。75％VC左右肺容量EPP處于肺葉支氣管，隨呼氣肺容積的減少，肺彈性回縮力漸減弱，EPP向外周小氣道移動，因小氣道管徑小，無軟骨支撐，管壁順應性大，易受壓，因此達到EPP時，盡管增加呼吸肌力量，呼氣流量不變，即呼氣流量受限。而下游段可出現(xiàn)氣道動態(tài)壓縮，口徑更變小，阻力增大。低肺容積時，呼氣流量不受呼氣力量的影響。COPD患者等壓點近上游端，小氣道處。

第39頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

㈡閉合氣量（CV）：小氣道關閉時還能呼出的最大氣量。

閉合容量（CC）：小氣道關閉時肺內(nèi)尚存氣量。

第40頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

閉合氣量(CV),閉合容量(CC)

第41頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月(三)動態(tài)順應性第42頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月七、呼吸阻力與順應性第43頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）氣道阻力

壓力差(cmH2O）氣道阻力Raw＝────────────氣流速度（l/sec）

正常值0,2–2.0cmH2O?L-1?s-1（壓力差指肺泡內(nèi)與氣道通口間壓力差）機械通氣時

峰壓力－平臺壓(cmH2O）氣道阻力Raw＝────────────氣流速度（l/sec）健康成人2－3cmH2O?L-1?sec-1（見圖18）

15cmH2O?L-1?sec-1脫機困難

第44頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）靜態(tài)順應性

第45頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

第46頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

呼吸器官的順應性曲線第47頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

第48頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

機械通氣時呼出潮氣容積V

靜態(tài)順應性Cst＝──────────平臺壓Pb－Ppeep

正常值100ml/cmH2O左右插管患者約50-80ml/cmH2O<25ml/cmH2O撤機不易成功潮氣容積動態(tài)順應性Cdyn＝────────峰壓－Ppeep正常值50－80ml/cmH2O，較Cst低10％－20％





第49頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月(三)呼吸功

第50頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月八、臨床應用

第51頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月(一)判斷COPD新指標BODE指數(shù)的變量和記分方法(Celli,2004)變量0分1分2分3分FEV1%預計值≥6550-6436-49≤356MWT(m)≥350250-349150-249≤149MMRC呼吸量表0-1234BMI2≤21注：⑴FEV1%預計值：根據(jù)ATS分級進行分類。⑵呼吸量表：0級：無明顯呼吸困難（劇烈活動除外），；1級：當快走或上緩坡有氣短；2級：由于呼吸困難比同齡人步行得慢，或者以自己的速度在平地上行走時需要停下來呼吸；3級：在平地上步行100m或數(shù)分鐘后需要停下來呼吸；4級：明顯的呼吸困難，不能離開住所或穿脫衣時出現(xiàn)氣短。第52頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月(二)COPD診斷COPD肺功能分級(2004ATS/ERS)嚴重程度吸入支氣管擴張劑后FEV1%predFEV1/FVC高危

0.780輕度≤

0.780中度≤

0.750-80重度≤

0.730-50極重度≤

0.7<30第53頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

(三)流速-容量曲線與COPD

圖13.限制性、阻塞性肺疾患流速容量曲線

第54頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月(四)COPD患者與正常人

運動試驗肺容積動變化態(tài)第55頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月(五)上氣道阻塞（見圖14）

圖14上氣道阻塞流速容量環(huán)的特征第56頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月圖15用力肺活量曲線與流速容量曲線

第57頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月第58頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月(六)反映大氣道阻塞及呼吸肌肌力的指標

Vmax75，Vpeak。

反映小氣道病變的指標

Vmax50，Vmax25。（Vmax75，Vpeak基本正常情況下）

第59頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月(七)外科手術與肺功能

第60頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

外科手術與肺功能

1.流程圖需手術的患者

病史、體檢、胸片、EKG

非胸部手術心肺或胸部手術

無危險因素危險因素功能檢查、血氣分析

吸煙FEV1>2LFEV1<2L

肥胖MVV>50%預計值MVV<50%預計值年齡>60歲FVC>50%預計值FVC<50%預計值心臟疾病PaCO2<45mmHgPaCO2>45mmHg

肺臟疾患胸廓畸形

肺功能檢查,血氣分析治療

FEV1>1LFEV1<1LMVV>50%預計值MVV<50%預計值

PaCO2<45mmHgPaCO2>45mmHg

治療

運動試驗運動試驗

AT>11*AT<11VO2max/Kg>20*VO2max/Kg<15*VO2max/kg>20VO2max/kg<15AT>11AT<11PVR<19#PVR>19#

預防措施預防措施

手術手術高危手術手術考慮手術不宜手術

*單位ml.kg-1.min-1#單位kPa.s/L(10dyn.s/cm5)

第61頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月2.預計術后FEV1(PPO-FEV1)PPO-FEV1=術前FEV1[1–(S5.26)/100]Kearney1994年提出此公式是根據(jù)全肺共19個肺段，每個肺段相當全肺的5.26%。S=切除的支氣管肺段數(shù)。右全肺切除相當于減少術前FEV1的55%，左全肺切除相當45%。單個楔狀切除相當1個支氣管肺段即5.26%。

PPO-FEV1<1L

是預測術后并發(fā)癥的最好指標。

右肺（肺段數(shù)）左肺（肺段數(shù)）上葉3上葉4

中葉2

下葉5下葉5

第62頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月(八)呼吸動力機制第63頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月1.呼吸系統(tǒng)順應性增加與減低

(P－V環(huán)變化)

P－Vloop呼吸系統(tǒng)順應性增加與減低

第64頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月2.ARDS患者PEEP治療前后Cdyn變化

(P－Vloop)

ARDS患者PEEP治療前后Cdyn變化(P－Vloop)第65頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月3.氣道阻力增加之F－V環(huán)，P－V環(huán)

F－Vloop，P－Vloop氣道阻力增加第66頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月4.支氣管擴張劑治療前后F－V環(huán),P－V環(huán)

F－Vloop，P－Vloop支氣管擴張劑治療前后第67頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月九、6分鐘步行試驗（6MWT）

1.試驗方法簡單,價格低廉,不需極量運動試驗所需的試驗室和儀器,可用于年老體弱步行困難者2.6分鐘步行試驗具有安全性、可行性和可重復性。3.6分鐘步行距離與峰值VO2及峰值VO2預計值均有固定關系，且與心肺運動試驗中最大功率明顯相關。4.6分鐘步行試驗預計峰值V?O2

第68頁，課件共77頁，創(chuàng)作于2023年2月

6分鐘步行試驗預計峰值V?O2

1.CahalinLP（Chest1996；110：325-332）報告有癥狀的心力衰竭患者其6分鐘步行距離與峰值VO2關系，公式如下：

PeakVO2=0.03×距離（m）+3.932.CahalinL（Chest1995；108：452-459）報告終末期肺疾患患者6分鐘步行距離與峰值V?O2

關系:PeakVO2=0.006×距離（ft）+7.383.我院6MWT