肺功能检查及临床应用

肺功能检查及临床应用第一页，共116页。诊断病因病理功能第二页，共116页。肺的功能呼吸功能防御功能代谢功能内分泌功能通气功能换气功能第三页，共116页。肺功能检查无创、定量、重复性好，任何一项检查不像肺功能检查一样直接接近人体的生理，他是我们呼吸科医生手中一把重量级的武器。是运用呼吸生理知识和现代检查技术来了解和探索人体呼吸功能状态的检查，通过测定通气、换气以及相关的生理指标。第四页，共116页。肺功能检查的生理基础5第五页，共116页。肺功能测定及仪器原理医学计量测试技术（计量仪+计算机）（TV、RV、FRC、FVC、TLC）原理是通过对呼吸容量、流速、压力等的测定和呼吸气体成分的分析，了解呼吸系统器官、组织的功能状态。基本物理参数：容量（Volume、V;Capacity）流速/流量（Flow、F、V)PEF、FEV1、MMEF、FEF50、FEF25、FEF75）压力（pressure，p）Pimax、Pemax时间（Minute，minsecond，sec),FEV1、MVV气体分析（Concentraion，fiction）N2、He、CO、O2、CO2、甲烷等通过他们的组合对肺功能的大多数指标：肺容积、通气、弥散、呼吸肌力量、耗氧量等作出测定第六页，共116页。早期的肺量计Davy气体计量计，19世纪Hutchinson肺量计，1840年7第七页，共116页。肺功能发展简史特别是近几十年随着生物科技以及电子计算机的应用，发展迅速，目前已成为呼吸以及相关学科重要的常规检查项目。从呼吸评估，到疾病的诊断，治疗方法的选择，用药的观察，提供重要依据。第八页，共116页。现代肺量计9第九页，共116页。第十页，共116页。

河南省人民医院肺功能业务已开展40余年，心肺功能科现有专业技术人员28人，高级职称6人，中级职称8人，硕士研究生6人。其中从事肺功能专业技术人员14人。目前拥有各种肺功能仪8套，开展肺常规通气功能、肺容积、肺弥散功能（一口气法、重复呼吸法）、气道反应性测定（药物激发、运动激发、舒张试验）、心肺运动试验、气道阻力测定（脉冲振荡、体积描记）等业务，年检诊量2万余人次。工作环境朝鲜卫生部代表参观团英国教授前来我科参观钟南山院士参观指导11第十一页，共116页。我院肺功能发展情况年人次项目仪器购置通气弥散气道反应心肺运动20021800180010005003001套200328002800150010003002004370037002000130040020053800380025001200500200640004000300014005002套2007290029001800900200200880008000600050003002套200910000100008000750050020101800018000500换代201120000200003502012大于2万大于2万3套12第十二页，共116页。我院肺功能检测情况年度分析年人次

项目通气弥散气道反应心肺运动

仪器购置20021800100050030020032800150010003002004370020001300400200538002500120050020064000300014005002007290018009002002008800020091万13第十三页，共116页。肺功能测定的内容和方法肺容积的测定（肺量计、慢肺活量、氮冲洗法、氦稀释法、体积描记法）肺通气的测定（传感器技术、肺量计、静息通气量、分钟通气量、时间肺活量）肺换气功能检查肺的弥散功能（气体分析器，一口气弥散、重复呼吸法、慢呼气法等）血气分析呼出气一氧化氮测定（呼出气体的成份分析，如：哮喘患者的高的一氧化碳）气道阻力测定（体积描记法、脉冲振荡、口腔阻断等）气道反应性测定（支气管激发试验、支气管扩张试验）气体分布（闭合气量、同位素核素扫描肺通气）运动心肺功能:根据运动心肺耦联的原理，心肺的储备和代偿能力

（平板运动、踏车运动、上楼运动、手臂运动）呼吸肌肉功能测定（力量、耐力、肌电）鼻气道阻力（鼻激发试验）睡眠呼吸障碍检查呼吸中枢反应性振动反应肺部成像技术（2005年以色列学者发明，2008年进入临床研究阶段）第十四页，共116页。常用检查方法检查方法目的疾病举例肺通气功能检查判断有无气流受阻哮喘肺通气功能检查判断有无肺活量减少肺间质性疾病肺通气功能检查肺通气功能损害程度COPD肺通气功能检查呼吸困难是否因肺功能损害所致胸闷查因肺通气功能检查上呼吸道阻塞部位气管病变支气管激发试验气道反应有无增高哮喘支气管舒张试验气道阻塞是否可逆哮喘PEF变异率测定气道阻塞有无时间节律变异哮喘弥散功能检查肺气体交换能力肺间质性疾病弥散功能检查判断有无肺结构破坏肺气肿残气/容积测定判断有无过度充气COPD残气/容积测定判断残气容积是否减少肺间质性疾病气道阻力评价小气道功能哮喘15第十五页，共116页。肺总量肺活量残气量深吸气量补吸气量潮气量补呼气量5000350026002100功能残气量肺容积肺容积反应外呼吸的空间，是呼吸道和肺泡的总容量，肺在不同的呼吸水平所能容纳的气体量，具有静态解剖学意义的指标。第十六页，共116页。潮气容积（tidalvolume,VT），平静呼吸时每次吸入或呼出的气量，安静状态潮气容积是稳定的约10ml/kg。肺总量肺活量残气量深吸气量补吸气量潮气量补呼气量5000350026002100功能残气量潮气量肺容积第十七页，共116页。补吸气容积（inspiratoryreservevolume,IR）平静吸气后尚能吸入的最大气量。肺总量肺活量残气量深吸气量补吸气量潮气量补呼气量5000350026002100功能残气量补吸气量肺容积第十八页，共116页。深吸气量（inspiratorycapacity,IC）平静呼气后所能吸入的最大气量，占VC2/3。肺总量肺活量残气量深吸气量补吸气量潮气量补呼气量5000350026002100功能残气量深吸气量肺容积IC与FRC呈负相关第十九页，共116页。补呼气容积（expiratoryreserveVolume,ERV）平静呼气后尚能呼出的最大气量，占VC1/3。肺总量肺活量残气量深吸气量补吸气量潮气量补呼气量5000350026002100功能残气量补呼气量肺容积第二十页，共116页。肺活量（Vitalcapacity,VC）最大吸气后能呼出的最大气量，由IC＋ERV组成。肺总量肺活量残气量深吸气量补吸气量潮气量补呼气量5000350026002100功能残气量肺活量肺容积第二十一页，共116页。第二十二页，共116页。

肺活量应用

肺活量作为单一指标具有较高的诊断价值

限制性疾病患者，VC下降，病情严重AECOPD，VC下降，存在呼吸肌疲劳，易发生呼衰，增高，治疗有效第二十三页，共116页。引起肺活量降低的常见疾病肺内--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、肺水肿等肺外--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、腹水等气道--气道阻塞如慢支、支气管哮喘、慢性阻塞性肺疾病第二十四页，共116页。肺活量（Vitalcapacity，VC）肺活量个体差异较大，故临床判断时均以实测值占预计值的百分比作为衡量指标。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%——重度降低第二十五页，共116页。功能残气量（functionalresidualcapacity,FRC）平静呼气后肺内所含有的气量，由RV＋ERV组成。肺总量肺活量残气量深吸气量补吸气量潮气量补呼气量5000350026002100功能残气量功能残气量肺容积第二十六页，共116页。功能残气量（FRC）功能残气量是指在平静呼气后肺内所含的气量。由ERV+RV构成功能残气位时吸气肌和呼气肌都处于松弛状态，肺泡内压为零功能残气量在生理上起着稳定肺泡气体分压的作用正常值80-120%第二十七页，共116页。功能残气量（FRC）病理变化引起功能残气量增加（1）肺弹性减退：肺气肿（2）气道阻塞：哮喘、慢性阻塞性肺疾病病理变化引起功能残气量减少（1）肺组织损害（2）胸廓或肺限制性疾患第二十八页，共116页。残气容积（residualvolume,RV）最大呼气后残留在肺内的气量。肺总量肺活量残气量深吸气量补吸气量潮气量补呼气量5000350026002100功能残气量残气量肺容积第二十九页，共116页。残气量（Residualvolume,RV）残气量是指在深呼气后，肺内剩余的气量。生理意义与功能残气量相同。临床上必须结合残气量占肺总量百分比（RV/TLC%）进行综合分析以排除体表面积对残气量绝对值的影响。任何可引起残气量绝对值的增加，或肺总量减少的疾患都将导致RV/TLC%的增高。第三十页，共116页。残气量占肺总量百分比（RV/TLC%）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）。正常人:RV/TLC%≤35%36-45%轻度肺气肿46-55%中度肺气肿≥56%重度肺气肿结合年龄、病情综合评价第三十一页，共116页。肺总量（tatallungcapacity,TLC）最大吸气后肺内所含的所有气量，由VC＋RV组成。肺总量肺活量残气量深吸气量补吸气量潮气量补呼气量5000350026002100功能残气量肺总量肺容积第三十二页，共116页。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。是指单位时间随呼吸运动进出肺的气体容积，显示时间与肺容积的关系，并与呼吸幅度、用力大小有关，是一个较好的反映肺通气能力的动态指标。呼吸气体的流动能力，涉及到容积的改变以及所需要的相应的时间，了解气流通过气道的通畅性影响因素：呼吸频率、呼吸幅度和气体流速的生理、病理因素等最常用的检查设备：肺量计第三十三页，共116页。肺通气功能检查肺通气功能检测占所有肺功能检查的80%以上哮喘和COPD的防治指南等就是根据通气功能的相关指标制定的时间-容积曲线（Ｔ-V曲线）和流量-容积曲线（F-V曲线）Ｔ-V/F-V曲线是肺通气功能检查的核心内容肺通气功能检查：对大、小气道功能作出质和量的评价第三十四页，共116页。肺通气功能方法及指标每分钟静息通气量：MV/VE

肺泡通气量：死腔气量(VD)、肺泡气量(VA)最大分钟通气量：最大分钟通气量（MVV）时间肺活量：用力肺活量(FVC)、第1秒用力呼气容积(FEV1)、1秒率(FEV1/FVC)、最大呼气中期流量(FEF25%-75%)35第三十五页，共116页。（三）最大通气量(MVV)单位时间内以尽可能快的速度和尽可能深的幅度重复最大自主努力呼吸所得到的通气量。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。通常以每分钟计算是一项综合评价肺通气功能储备量的可靠指标MVV与FEV1呈正相关MVV=FEV1×35，或MVV=FEV1×33+9正常人MVV≥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%——重度降低第三十六页，共116页。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：第三十七页，共116页。第三十八页，共116页。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花费的时间（升/秒）。第三十九页，共116页。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(FEV)：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(FEV/FVC%)：一秒钟用力呼气容积占用力肺活量的比值正常值范围：FVC%Pred≥80%FEV1%Pred≥80%FEV1/FVC%≥80%时间肺活量第四十页，共116页。时间-容积曲线流速-容量曲线41流速容量PEFV50

(FEF50)V25V75FIF50TLCRV012345abcMMEF=bc/ab容量（升）FEV1FVCRVTLC（四）时间肺活量第四十一页，共116页。时间－容量曲线时间（秒）012

345abcMMEF=bc/ab容量（升）FEV1FVCRVTLCSVCFVC正常FEV1判断通气功能损害的程度气道阻塞的可逆性，指导手术治疗的最常用的指标。FEV1/FVC阻塞是否存在第四十二页，共116页。43流速容量PEFV50%(FEF50%)V25%V75%FIF50TLCRV受试者在最大用力呼气过程中，将其呼出的气体容积及其相应的呼气流量描记成的一条曲线图形流量-容积曲线第四十三页，共116页。吸气呼气容量流速TLCRV用力程度对流速容量曲线的影响第四十四页，共116页。时间-容积曲线简单、方便、重复性好COPD、哮喘的诊治指南和目前ATS/ERS的指南FEV1判断肺功能减退的程度(量）FEV1/FVC：有无气道阻塞（性）第四十五页，共116页。峰流速（PEF）峰流速是用力呼气时最大的流量（PEF）。PEF昼夜波动率测定方法：每日清晨、下午和睡前定时测定PEFPEF昼夜波动率=日内最高PEF-日内最低PEF×100%

1/2（同日内最高PEF+最低PEF）PEF通过监测流速反映气道阻力变化，有助于哮喘和慢性阻塞性肺病病人了解病情变化，判断病情的轻重，观察用药疗效排痰能力,大气道病变

第四十六页，共116页。用力肺活量-呼气高峰流量正常<8%哮喘>20%

COPD<20%严重程度治疗效果大气道病变第四十七页，共116页。如何评价肺功能第四十八页，共116页。判断肺通气功能障碍的类型肺功能的决定因素肺功能障碍类型气道通畅性胸肺顺应性√√正常×√阻塞√×限制××混合49第四十九页，共116页。肺通气功能判断标准绝对值参数：RV、FRC、TLC，在±20%以内为正常，其他>80%为正常相对值参数：FEV1/FVC(FEV1/VC)和RV/TLC目前FEV1/FVC国内没有统一标准FEV1/FVC≧92%为正常（上海）FEV1/FVC≧80%为正常（北京）FEV1/FVC：少年儿童>85%，青年>80%，中年>75%，老年>70%（广州及ATS）

COPD诊断的Gold标准和我国的指南也采用FEV1/FVC<70%（方便易于推广）TLC繁琐、影响因素多，故常选用VC<80%作为标准第五十页，共116页。肺通气指标分度标准2005年ATS/ERS肺功能损害程度的分级判断严重程度FEV1%预计值轻度≧70%，但<正常预计值下限或FEV1/FVC比值<正常预计值下限中度60%-69%中重度50%-59%重度35%-49%极重度<35%国内多数医院肺功能分级标准轻度60%≦FEV1占预计值<80%中度40%≦FEV1占预计值<60%重度FEV1占预计值<40%2000年美国医学会肺功能分级标准轻度60%≦FEV1占预计值≦LIN中度41%≦FEV1

占预计值≦59%重度FEV1占预计值≦40%第五十一页，共116页。流速

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容量第五十二页，共116页。肺通气功能评价

--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/FVC%、FEV1显著下降；MMEF、MVV均下降；FVC可在正常范围或轻度下降，TLC和RV可正常或增高原因：气管支气管疾患：支气管哮喘；慢性阻塞性支气管炎；闭塞性细支气管炎；气管肿瘤、狭窄等肺气肿、肺大泡其他原因不明的如纤毛运动障碍第五十三页，共116页。流量-容积曲线特征：呼气相降支向容量轴的凹陷凹陷愈明显者气流受限愈重。第五十四页，共116页。肺通气功能评价

--限制性通气功能障碍肺容量减少，扩张受限引起的通气功能障碍TLC下降为主要指标，VC、RV减少原因：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:胸腔积液，增厚，粘连，胸廓畸形，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第五十五页，共116页。第五十六页，共116页。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主要表现为TLC,VC及FEV1/FVC%的下降，而FEV1降低更明显原因：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？？？？鉴别：假性混合性通气功能障碍。后者的VC减少是由于肺内残气量增加所致，常见于慢性阻塞性肺疾病及哮喘病者，作肺残气量测定或支气管舒张试验可资鉴别。第五十七页，共116页。第五十八页，共116页。各类通气功能障碍性质的判断及鉴别第五十九页，共116页。临床应用评价肺功能损害的性质和程度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)第六十页，共116页。小气道阻塞大气道阻塞（upperairwayobstruction，UAO）

可变胸外型可变胸内型

固定型单侧主支气管不完全阻塞诊断病变部位第六十一页，共116页。小气道阻塞终末细支气管到呼吸性细支气管部分，气道阻力仅占总阻力的20%以下慢性阻塞性肺病的早期诊断发病机制的探讨第六十二页，共116页。F-V曲线第六十三页，共116页。小气道阻塞肺功能表现MMEF、FEF50％、FEF75％下降,多于2项指标低于65％预计值,可诊断为小气道病变R5-R20,R35第六十四页，共116页。肺功能特征：呼气中、后期的流量受限小气道阻塞第六十五页，共116页。大气道第六十六页，共116页。大气道阻塞是阻塞性通气功能障碍的特殊类型可变胸内型UAO可变胸外型UAO固定型UAO单侧主支气管不完全性阻塞单侧主支气管完全阻塞可变：阻塞部位气管内腔大小可因气管内外压力改变而变化的上气道阻塞固定：不因跨壁压力的改变而改变第六十七页，共116页。可变胸内型UAO第六十八页，共116页。郝XX，女，41岁，农民。下肢外伤后体检病例v第六十九页，共116页。胸外型UAO第七十页，共116页。曹XX，女，65岁。活动后胸闷、气喘3年，按“支气管炎”治疗数月，效果差。临床诊断：喉癌病例第七十一页，共116页。固定型UAO第七十二页，共116页。丁XX，男，40岁，农民。反复咳嗽伴胸闷1年余，按哮喘治疗效果差，近期呼吸困难加重不能平卧入院，轮椅推入吸氧检查。初步诊断:哮喘急性发作？病例6第七十三页，共116页。第七十四页，共116页。第七十五页，共116页。治疗前治疗后第七十六页，共116页。杨XX，男，57岁，经商（板材销售20年）。间断咳嗽2月余，伴咳痰，胸闷、气短。曾抽烟10年，20支/天，已戒烟10年。CT：（右肺门处不规则软组织肿块影，最大截面约51mm×52mm。右肺上叶支气管狭窄，双肺可见广泛分布大小不等类圆形结节影。）诊断意见：右肺占位并双肺多发结节，考虑肺癌并肺内播散，纵膈肿大淋巴结，考虑转移。病例6第七十七页，共116页。病例13-气管异物引起的咳嗽梁X，男，16岁，学生。间断咳嗽、咳痰8年，再发加重1年。

曾按支气管哮喘治疗，效果差。第七十八页，共116页。下降21%第七十九页，共116页。80第八十页，共116页。81第八十一页，共116页。第八十二页，共116页。纤支镜结果右中间干异物、脓性分泌物异物取出后:粘膜肉芽增生，管腔尚通畅第八十三页，共116页。气管异物第八十四页，共116页。第八十五页，共116页。弥散功能测定一、基本概念

弥散是指气体分子通过肺泡-毛细血管膜进行交换的过程。由于CO2的弥散能力比氧大20倍，故不存在弥散障碍，临床上弥散障碍主要指氧气。

弥散功能常以弥散量为指标，即在肺泡-毛细血管膜两侧气体分压相差为1mmHg时，每分钟所能通过的气体量。由于肺氧弥散量的测定较困难，目前弥散功能常用CO吸入法测定。二、每升肺泡容积的一氧化碳弥散量（DLCO/VA），又称比弥散量，排除肺容积对弥散量的影响。

第八十六页，共116页。2.膜相扩散

（气体通过肺泡毛细血管膜的弥散）第八十七页，共116页。弥散功能测定三、方法

一口气呼吸法（常用）

恒定状态法

重复呼吸法一口气呼吸法

先吸入一定量含已知浓度的CO气体，然后测定呼出气中经过弥散后残留的CO气体浓度，通过计算得出一氧化碳弥散量。

第八十八页，共116页。

肺弥散指标：DLco、Dlco/VA、DLco/Hb肺弥散功能检查89第八十九页，共116页。弥散功能测定四、评价标准

分级FEV1%占预计值%轻度60%≦DLco＜80%中度40%≦DLco≦60%重度DLco＜40%第九十页，共116页。弥散功能测定五、临床意义1）弥散面积减少：肺气肿、肺切除、肺部感染、肺水肿、肺间质水肿、肺泡壁增厚、肺泡毛细血管纤维性变、肺间质纤维化、尘肺、结节病2）肺外结构病变：弥散面积减少、气胸、脊柱侧弯、胸廓畸形、胸腔积液等KCO不变或变化不明显3）肺内孤立性病变4）肺部分切除术5）气流阻塞性病变：主要是阻塞性通气功能障碍，对弥散的影响不一致。如：COPD第九十一页，共116页。郝XX，女，41岁，农民。下肢外伤后体检92第九十二页，共116页。特发性间质性纤维化第九十三页，共116页。一、气道反应性：

指气道对各种物理、化学、药物或生物刺激的反应。通常正常人对这些刺激的反应程度相对较轻或者无反应，某些人（特别是哮喘）的气道的敏感状态异常增高，对外界刺激表现出过强和（或）过早的反应，这种情况既是气道高反应性。气道反应性测定第九十四页，共116页。支气管激发试验

用某种刺激（变应原、药物。运动等）使支气管平滑肌收缩，用肺功能通气指标判断气管收缩的程度，从而测定气道反应性。第九十五页，共116页。支气管激发试验第九十六页，共116页。支气管激发试验指标及阳性诊断标准指标改变率%FEV120%FE