肺功能检查在COPD中的应用及常见问题分析

肺功能检查在慢性阻塞性肺疾病

中的应用及常见问题分析呼吸疾病国家重点实验室国家呼吸疾病临床医学研究中心广医附一院广州呼吸疾病研究所郑劲平2015年11月18日·呼和浩特国家级医学继续教育项目科技部国家科技支撑计划项目卫生部十年百项适宜推广技术项目郑劲平简介广州呼吸疾病研究所副所长、广州医科大学南山学院副院长二级教授、主任医师、博导国务院政府特殊津贴专家国家卫计委突出贡献中青年专家中华医学会呼吸病学会呼吸治疗学组副组长中国肺功能联盟总负责人美国胸科医学协会资深会员（FCCP）全球肺创议(GLI)肺功能专责指导委员会委员中华结核和呼吸杂志、COPD等杂志编委主持国家科技支撑计划、国自然基金等项目在Lancet、JACI、Chest等发表论文200多篇主编《肺功能学-基础与临床》等专著4部国家科技进步二等奖1项、省部级一等奖3项具有呼吸困难、慢性咳嗽或咳痰，和/或伴有相关高危因素的患者都应考虑慢阻肺的临床诊断出现上述临床表现时需要进行肺量计检查，使用支气管扩张剂后FEV1/FVC<0.70

，则可进一步确认持续气流受限的存在，继而明确慢阻肺的诊断GlobalStrategyfortheDiagnosis,Management,andPreventionofChronicObstructivePulmonaryDisease,revised2015Volume,litersTime,seconds54321123456FEV1=1.8LFVC=3.2LFEV1/FVC=0.56Normal

Obstructive症状慢性咳嗽呼吸困难暴露在危险因素吸烟职业室内/室外污染必须进行肺功能检查确诊

咳痰

GlobalStrategyforDiagnosis,ManagementandPreventionofCOPD慢阻肺的诊断

GOLD2015慢阻肺通气功能改变的特征

阻塞性通气功能障碍呼气流量下降、呼气时间延长FVC正常或↓、FEV1↓↓、FEV1/FVC↓(<0.7)呼气流量容积曲线降支向容量轴凹陷FlowVolume

NormalRVTLC慢阻肺吸入支气管扩张剂后020406080100120FEV1/FVC<70%FEV1/FVC=>70%肺功能检查的意义：定量分析重度中度限制性障碍正常或高危轻度FEV1%预计值极重度GOLD严重度分级基于FEV1肺功能检查在慢阻肺中的意义诊断和鉴别诊断严重度判断疗效评估疾病进展评估肺减容术风险评估强化肺功能检查的质量控制流量容积曲线时间容积曲线肺功能指标测试数值起始标准结束标准可接受性标准可重复性标准?本系列指南主要内容：（1）肺功能检查概述及一般要求（2）肺量计检查（3）支气管激发试验（4）支气管舒张试验（5）肺弥散功能检查（6）肺容量检查（7）体积描计仪检查（8）运动心肺功能检查（9）简易呼气峰值流量检查中华结核和呼吸杂志2014中国肺功能检查指南一.肺功能检查概述及一般要求肺功能检查指南的概述肺功能室的配置要点肺功能仪器的技术要求受试者的注意事项操作者的素质要求不良事件的处理原则交叉感染的防控措施中华结核和呼吸杂志2014,37（6）二.肺量计检查肺量计的定义肺量计仪器的技术要求及质量控制措施检查前受试者的准备操作程序、指标及曲线检查过程中的质量控制正常参考值的选取不良事件的判断及处理中华结核和呼吸杂志2014,37（7）慢阻肺临床应用中的常见问题那些人适合做肺功能检查？何时开始做肺功能检查？临床研究中为何FEV1常常作为主要研究指标？多长时间要复查肺功能？复查肺功能时有哪些注意事项？肺量计检查外还有哪些检查方法？基层医院的肺功能检查特点？111.什么人需要做肺功能检查？高危人群慢性呼吸道症状长期吸烟（>10包年）长期接触有害气体生物燃料、工矿粉尘、空气污染（PM2.5？）……40岁以上自幼有反复呼吸道症状或反复呼吸道感染曾经做肺功能检查显示异常健康体检肺量计检查适应证疾病诊断鉴别呼吸困难、胸闷等原因鉴别慢性咳嗽的原因用于诊断支气管哮喘、慢性阻塞性肺疾病等状态监测监测药物及其他干预性治疗的反应胸部手术前评估及术后肺功能的变化随访评估心肺疾病康复治疗的效果公共卫生流行病学调查运动、高原、航天及潜水等医学研究损害评价评价肺功能损害的性质和类型评价肺功能损害的严重程度，判断预后职业性肺疾病劳动力鉴定

绝对禁忌证近3个月患心肌梗死、脑卒中、休克近4周严重心功能不全、严重心律失常、不稳定型心绞痛近4周大咯血癫痫发作需要药物治疗未控制高血压(收缩压>200mmHg、舒张压>100mmHg)主动脉瘤严重甲状腺功能亢进

相对禁忌证心率>120次/min气胸、巨大肺大泡且不准备手术治疗者孕妇鼓膜穿孔（需先堵塞耳道后测定）近4周呼吸道感染免疫力低下其他：呼吸道传染性疾病（如结核病、流感等）肺量计检查禁忌证2.何时开始进行肺功能检查?1.SutherlandERandCherniackRM.NewEnglJMed2004;350:2689-26972050100慢阻肺是一种相对“稳定”的进展性疾病，进展缓慢而持续肺功能下降的同时伴随着症状逐步出现肺功能早期下降较快但症状不明显；而症状加重在晚期更明显无症状肺功能下降肺功能正常FEV1占预计值百分比疾病进展轻微严重症状85%的慢阻肺患者错失早期诊断的良机该研究对象为初级医疗中心确诊的慢阻肺患者（年龄≧40岁），有至少连续3年的相关临床资料。共纳入38859例患者数据，其中84.7%（32900）在慢阻肺确诊前5年错失了早期诊断机会。在确诊前6-10年、11-15年、16-20年错失早期诊断机会的患者人数分别为：12856、3943和95。慢阻肺患者错失早期诊断率（%）RupertCMJones，etal.LancetRespirMed2014;2:267–76Fletcher&Peto0204060801002030405060708090FEV1(%)年龄(岁)死亡活动能力丧失症状戒烟年龄45戒烟年龄55正常吸烟者早期发现、早期干预能减缓肺功能下降和疾病进展咳嗽,喘息,呼吸困难气道阻塞部分症状与哮喘重叠但有慢性症状吸烟史慢性阻塞性肺疾病里程碑研究LungHealthStudyEUROSCOPEISOLDETORCHUPLIFTPATHOS肺功能检查指标都是主要或重要的研究终点3.为何FEV1常用于临床研究主要指标？3.为何FEV1常用于临床研究主要指标？客观指标测试简便有质控标准重复性好可反映疾病的严重程度、疗效及疾病进展4.何时进行肺功能复查治疗前后比较支气管舒张试验:15~30分钟~24小时疗效评估：4周～12周～24周～48周日间波动变异清晨、日间、夜晚自然病程：半年～1年慢阻肺患者肺功能的昼夜变化1.vanNoordJA,etal.Chest2006;129:509–517.2.CalverleyPM,etal.Thorax2003;58:855–860.FVC在上午最高FVC在清晨最低FEV1FVCIC慢阻肺患者FEV1年下降率分布NEJM2011TORCH：肺功能下降率肺功能自然老化，每年约减退30ml～60ml肺功能评估用于对治疗效果的评价Scanlonetal.AmJRespirCritCareMed.2000;161:381-390.一年中不同随诊时间(AV)727476788082Baseline第1次随诊第2次随诊第3次随诊第4次随诊第5次随诊FEV1测值(%)持续戒烟持续吸烟13437231525420814623352059181816522682840507541599673124肺脏健康研究1（LHS1）为一项多中心、随机临床试验。收入轻至中度慢阻肺吸烟者5887例，随访记录吸烟状态与肺功能变化，每年1次，共5年。评估吸烟状态与FEV1下降率的关系。AnthonisenetalAJRCCM2002戒烟能减少肺功能的损害戒烟时间越长效果越显著戒烟后11年的肺功能随访布地奈德/福莫特罗vs.沙美特罗/氟替卡松：

快速起效，首次给药后5分钟FEV1的增加更显著PartridgeMR,etal.TherAdvRespirDis2009;3(4):147–157.P<0.001布地奈德/福莫特罗320/9µgbid用药后时间(分钟)用药前百分比

SAL/FLU

50/500µgbid临床访视时肺功能测定布地奈德/福莫特罗联合噻托溴铵vs.单用噻托溴铵：

更显著改善晨间给药前和给药后FEV1WelteTetal.AmJRespirCritCareMed2009;180:741–750BUD/FORM+TIOvsPBO+TIO

平均晨间FEV1差异(mL),250200150100500第1周第12周A)家里(床旁)第1周第12周250200150100500B)诊所************给药前给药后5分钟给药后15分钟给药后60分钟*p<0.001布地奈德/福莫特罗+

噻托溴铵vs.安慰剂+

噻托溴铵BUD/FORM+TIOvsPBO+TIO

平均晨间FEV1差异(mL),5.肺功能检查随访需要注意什么？严格的质量控制同一时间段（<2hrs)药物等影响因素IRV正常人EILVEELVTLCICIC020406080100120140肺容积(%肺总量预计值)慢阻肺VtFRC6.慢阻肺的肺功能检查还有其他方法吗？TLC=肺总量;Vt=潮气量;IC=深吸气量;EILV=吸气末肺容量EELV=呼气末肺容量;IRV=补吸气量;

FRC=功能残气量气流受限肺总量，功能残气量，残气量残气量/肺总量

深吸气量(IC)，肺活量弥散功能受损一氧化碳弥散量(DLCO)DLCO/VA比单纯DLCO更敏感慢阻肺的肺功能特点气流阻塞

FEV1↓、FEV1/FVC↓、PEF↓气道阻力增加

Raw↑、sGaw↓、R5-R20↑、X5↓不可逆或部分可逆性改变

扩张试验后FEV1/FVC<0.7；FEV1↑，但多<15%气道反应性轻度增加

PD20-FEV1↓肺容量改变

FRC、RV、TLC、RV/TLC↑；VC（FVC）↓弥散能量下降

DLco↓、DLco/VA↓气体分布不均

N2／L>2.5％运动心肺功能下降VO2max↓、6MWT↓7.基层医院肺功能检查的特点和项目特点：以社区人群服务为主健康体检与疾病筛查非疑难病例诊断慢病管理和随访追踪康复治疗和评估常用项目：肺量计检查支气管舒张试验呼气峰值流量检查常用仪器：肺量计简易呼气峰值流量仪慢阻肺肺功能检查中的其他热点问题气流受限的诊断标准依据扩张后FEV1/FVC<0.7合理吗？慢阻肺可以出现FEV1/FVC>0.7？如何理解慢阻肺的混合性通气功能障碍？FEV1/FEV6可代替FEV1/FVC吗？支气管舒张试验阳性是鉴别哮喘和慢阻肺的标准吗？对慢阻肺的气道可逆性判断用什么指标更好一些？肺功能损害的程度与慢阻肺的严重度一致吗？如何鉴别病人患有肺气肿？如何简易筛查慢阻肺？……扩张后FEV1/FVC>0.70为何有些气喘明显、气道阻塞症状严重、临床诊断为慢阻肺的患者，其FEV1/FVC>0.70?FEV1/FVC>0.71FEV1/FVC =1.42/1.85

=0.7681FEV1/FIVC =1.42/2.45

=0.596启示:测定吸气肺活量有助于排除假性限制性病变用FEV1/VCmax优于FEV1/FVC吸气肺活量>呼气肺活量1原因：病理生理特征：气体陷闭吸气肺活量>呼气肺活量1原因：病理生理特征：气体陷闭吸气肺活量>呼气肺活量1原因：病理生理特征：气体陷闭仪器基线设置仪器质量不佳容量信号基线上升或下降零点设置时不要移动或对着传感器呼吸潮气呼吸或没有吸呼动作时的基线漂移定标时零点位设置错误吸气肺活量>呼气肺活量1原因：病理生理特征：气体陷闭仪器基线设置仪器质量不佳采用高、中、低三种流量定标可确保仪器的良好工作状态低流量中流量高流量注意呼气时间时间（sec）012345678910111213141516容量（L）正常时间－容积曲线⊿气道阻塞对于气道阻塞严重者，呼气时间越短、FEV1/FVC越大FEV1/FVC=0.82FEV1/FVC(1.0)=1.00FEV1/FVC(1.5)=0.85FEV1/FVC(2.0)=0.73FEV1/FVC(4.0)=0.62FEV1/FVC(6.0)=0.48FEV1/FVC(10)=0.39小结为何有些气喘明显、气道阻塞症状严重、临床诊断为慢阻肺的患者，其FEV1/FVC>0.70?FVC<IVC，用FEV1/VCmax代替FEV1/FVC注意仪器的定标准确注意仪器是否可靠准确注意呼气时间是否足够慢阻肺肺功能检查中的几个热点问题气流受限的诊断标准依据扩张后FEV1/FVC<0.7合理吗？慢阻肺可以出现FEV1/FVC>0.7？如何理解慢阻肺的混合性通气功能障碍？FEV1/FEV6可代替FEV1/FVC吗？支气管舒张试验阳性是鉴别哮喘和慢阻肺的标准吗？对慢阻肺的气道可逆性判断用什么指标更好一些？肺功能损害的程度与慢阻肺的严重度一致吗？如何鉴别病人患有肺气肿？如何简易筛查慢阻肺？……933例慢阻肺患者623例混合性通气障碍310例阻塞性通气障碍155例阻塞性通气障碍468例混合性通气障碍302例阻塞性通气障碍8例混合性通气障碍吸入支气管舒张剂后吸入支气管舒张剂前慢阻肺的混合性通气功能障碍

阻塞性通气障碍(N=302)假性混合性通气障碍(N=155)混合性通气障碍(N=468)性别(F/M)38/26411/14440/428年龄66.80±8.8066.12±8.5066.67±8.22FVC基线2.89±0.632.27±0.441.80±0.46FVC舒张后3.08±0.652.78±0.502.0±0.46ΔFVC0.19±0.250.50±0.280.23±0.21ΔFVC%6.94±9.1223.33±14.6214.72±15.06ΔFVC%pred6.31±8.4715.95±8.477.54±6.73FEV1基线1.35±0.470.95±0.330.73±0.26FEV1舒张后1.48±0.501.14±0.360.83±0.28ΔFEV10.14±0.140.18±0.120.09±0.09ΔFEV1%11.26±11.5721.11±14.3713.80±13.30ΔFEV1%pred5.94±6.257.52±4.543.87±3.71PEF基线3.53±1.462.63±1.062.06±0.84PEF舒张后3.79±1.492.96±1.142.22±0.88ΔPEF0.26±0.580.33±0.490.17±0.41ΔPEF%9.50±18.5314.64±20.2610.58±22.25*****:p<0.01,**:p<0.01*支气管舒张剂吸入后

混合性通气功能障碍发生率减少假性混合性通气功能障碍

以中重度慢阻肺多见FVC作为判断混合性肺功能障碍指标以FVC为主要指标判断慢阻肺出现混合性通气功能障碍比较常见，中重度慢阻肺发生率较高对假性混合障碍可能存在误判支气管舒张试验有助于判断假性混合准确的判断有赖于残气和肺总量检查慢阻肺肺功能检查中的几个热点问题气流受限的诊断标准依据扩张后FEV1/FVC<0.7合理吗？慢阻肺可以出现FEV1/FVC>0.7？如何理解慢阻肺的混合性通气功能障碍？FEV1/FEV6可代替FEV1/FVC吗？支气管舒张试验阳性是鉴别哮喘和慢阻肺的标准吗？对慢阻肺的气道可逆性判断用什么指标更好一些？肺功能损害的程度与慢阻肺的严重度一致吗？如何鉴别病人患有肺气肿？如何简易筛查慢阻肺？……慢阻肺吸烟史，中老年起病进行性喘憋，咳痰不完全可逆的气道阻塞中性粒细胞为主的炎症AdaptedbyChristopherB.Cooper,MD.Barnes.Chest.2000;117:10S-14S;Balmesetal,fortheAmericanThoracicSociety.AmJRespirCritCareMed.2003;167:787-796.哮喘与慢阻肺的鉴别哮喘家族史，幼年起病间断的喘息，哮鸣音可逆的气道阻塞嗜酸性粒细胞为主的炎症临床试验入选标准哮喘：支气管舒张试验阳性

FEV1增加>12%+200ml，或FEV1增加>15%)慢阻肺：支气管舒张试验阴性FEV1增加<12%，或<200ml;或<10%预计值病例四钟XX，男，68岁病史：反复咳嗽、咯痰5余年。偶有活动后气促和喘息，常于天气变化时明显。无吸烟史。体检：双肺呼吸动度稍减弱，双肺呼吸音稍减弱，呼气相少许干啰音，未闻湿啰音。肺通气功能和支气管舒张试验图形舒张前舒张后（沙丁胺醇400ug）肺通气功能和支气管舒张试验结果结果：中度阻塞性通气功能障碍（FEV1/FVC下降，FEV1占预计值60～70%之间）支气管舒张试验阳性（吸入沙丁胺醇后，FEV1上升≥12％，增加≥200ml。）慢阻肺吸烟史进行性喘憋，咳痰不完全可逆的气道阻塞中性粒细胞为主的炎症AdaptedbyChristopherB.Cooper,MD.Barnes.Chest.2000;117:10S-14S;Balmesetal,fortheAmericanThoracicSociety.AmJRespirCritCareMed.2003;167:787-796.哮喘和慢阻肺的鉴别：

并非泾渭分明哮喘家族史间断的喘息，哮鸣音可逆的气道阻塞嗜酸性粒细胞为主的炎症主要慢性病的年龄发病规律慢阻肺病人舒张试验也可阳性FEV1反应率TashkinetalERJ2008;31:74256病例讨论患者李育标，男性，39岁主述：喘息发作两年。现病史：患者2年前出现喘息，伴咳嗽、痰少，上述症状夜间发作较重。伴流涕、鼻塞。无吸烟史体检：颈部呼气相高调干罗音胸部X线检查：未见异常初步诊断：支气管哮喘肺功能检查肺功能+支气管舒张试验2013.3.1基础值%预计值扩张后改变率%改变值FVC3.0977.7

3.306.80.21FEV12.2667.42.458.40.19FEV1/FVC73.074.0中度阻塞性通气功能障碍支气管舒张试验阴性支气管舒张试验阳性与3.1肺功能结果对比，FEV1改善值：2.81-2.45=0.36L

改善率：2.81-2.45/2.45=14.7%2013.3.21基础值%预计值扩张后改变率%改变值FVC3.6292.4

3.661.00.04FEV12.7683.42.811.80.05FEV1/FVC76.1肺通气功能大致正常支气管舒张试验阴性哮喘患者扩张试验也可阴性支气管扩张试验阴性的可能性气道阻塞可逆性低吸入方法不正确对吸入药物不敏感扩张试验前已经使用支气管扩张药物气道炎症严重60一次的舒张试验结果不足以完全鉴别慢阻肺与哮喘支气管舒张试验问题回答临床意义或注意事项为何必须确证气流受限不完全可逆有助于排出哮喘所用药物快速起效的支气管舒张剂快速诊断观察时间5、10、15、20～30分钟取决于研究目的评估指标FEV1、FVC、PEF根据研究需求诊断阈值较基线值增加12%和200ml，或较预计值增加10%注意不同人群和疾病状态下的差异支气管舒张试验结果判断哮喘患者舒张试验多数阳性，但阴性不能排除慢阻肺患者舒张试验多阴性，也可表现为阳性，但FEV1/FVC<0.7必要时舒张试验需多次检查对支气管舒张剂的反应：慢阻肺患者病情越重，FEV1改善越少，而FVC则越多应综合考虑（结合FEV1及FVC）对舒张剂的反应，两者中只要达到其中一个指标，均可认为舒张试验阳性阳性标准：FEV1或FVC增加>12%+200ml慢阻肺肺功能检查中的几个热点问题气流受限的诊断标准依据扩张后FEV1/FVC<0.7合理吗？慢阻肺可以出现FEV1/FVC>0.7？如何理解慢阻肺的混合性通气功能障碍？FEV1/FEV6可代替FEV1/FVC吗？支气管舒张试验阳性是鉴别哮喘和慢阻肺的标准吗？对慢阻肺的气道可逆性判断用什么指标更好一些？肺功能损害的程度与慢阻肺的严重度一致吗？如何鉴别病人患有肺气肿？如何简易筛查慢阻肺？……吸气肺活量>呼气肺活量FEV1/FVC =1.42/1.85

=0.768FEV1/FIVC =1.42/2.45

=0.5961n=500IVIIIIIⅠ慢阻肺病人吸气肺容量（IVC）与

呼气肺容量（FVC）的差异慢阻肺病人支气管舒张剂后

FE