2018年肺功能臨床基礎

1、第一單元 呼吸生理,一、 概述呼吸全過程包括三個環(huán)節(jié)：外呼吸、氣體運輸、內呼吸外呼吸：毛細血管與外界環(huán)境之間的氣體交換過程，包括肺通氣與肺換氣兩個過程肺通氣指肺與外界氣體交換的過程肺換氣指肺泡與肺毛細血管血液之間的氣體交換過程。,,氣體運輸：循環(huán)血液將O2從肺運輸?shù)浇M織以及將組織內的CO2運輸?shù)椒蔚倪^程。內呼吸：組織毛細血管血液與組織、細胞之間的氣體交換過程，亦稱——組織換氣。PS：組織換氣也包括細胞內的生物氧化過程。狹義的

2、呼吸運動通常只包括呼吸運動。,,二、肺通氣的原理1、肺通氣的動力取決于肺泡與外界環(huán)境之間的壓力差，由于在一定環(huán)境下，外界的壓力即大氣壓是恒定的，因此，肺泡與外環(huán)境之間的壓力差是由肺泡內的壓力即肺內壓決定。備注：肺內壓的高低取決于肺的擴張與縮小，由于肺本身沒有擴張與縮小功能，因此，肺內壓的高低取決于呼吸肌的擴大與縮小。,,呼吸肌包括呼氣肌與吸氣肌，呼氣肌主要包括肋間內肌與腹肌，吸氣肌主要包括膈肌和肋間外肌。吸氣運動為主動過程，為膈肌

3、與肋間外肌共同收縮導致胸廓向外向上擴張，使得胸廓擴大，肺內壓降低，當?shù)陀诖髿鈮簳r氣體進入肺，完成吸氣動作。呼氣運動則相反為被動過程，平靜呼吸時，膈肌與肋間外肌回位導致胸廓縮小，肺內壓增大，完成呼氣運動。,,呼吸運動又根據(jù)呼吸肌的主次、多少以及用力程度的不同分為不同的形式。1、腹式呼吸（膈肌為主）與胸式呼吸（肋間外肌為主）2、平靜呼吸與用力呼吸（氣道阻力、缺氧、CO2增高）,,3、肺通氣的阻力（1）彈性阻力和順應性彈性阻力：物體

4、對抗外力作用所引起的變形力即彈性阻力順應性：彈性阻力的大小可通過順應性的高低來衡量，即彈性體在外力作用下發(fā)生變形的難易程度。PS:順應性越大，彈性阻力越小，外力作用就越容易變形。,,（2）非彈性阻力包括慣性阻力、粘滯阻力、氣道阻力平靜呼吸時：慣性阻力與粘滯阻力均較小,,三、肺換氣與組織換氣1、肺換氣與組織換氣均來自于氣體順濃度差擴散2、肺換氣影響因素（1）呼吸膜厚度：任何使得呼吸膜增厚或者使得擴散距離增加的疾病均會導致擴散

5、減少。（如：肺纖維化、肺水腫等）PS：呼吸膜包括含肺表面活性的液體層、肺泡上皮細胞層、上皮基底膜層、肺泡上皮和毛細血管之間的間隙（基質層）、毛細血管基膜、毛細血管內皮細胞層原型類似一個沾了肥皂水（肺泡表面基質）的氣球外面包了一層游泳圈（毛細血管）。,,（2）呼吸膜的面積：面積越大，換氣越大越快?！\動時，肺毛細血管開放增加，有效呼吸膜面積增大，擴散增加。肺不張，肺實變，肺氣腫，肺葉切除，肺毛細血管閉塞等導致呼吸膜面積減少，導致擴散

6、減少。（3）通氣血流比值組織換氣類似肺換氣，不同的是組織換氣存在于液體之間。（血液、細胞內液、組織液）,,四、氣體在血液中的運輸氧氣與血紅蛋白結合之后隨血液運輸影響因素：1、PH與PCO2PH下降，PCO2增高，氧氣結合能力下降，同理相反。2、溫度：溫度升高時，O2釋放增加3、2，3二磷酸甘油酸CO2運輸：物理溶解于化學結合。,,五、呼吸運動調節(jié)1、呼吸中樞脊髓控制相應節(jié)段呼吸肌，低位腦干控制呼吸節(jié)律2、呼吸運動反

7、射性調節(jié)（1）化學感受性呼吸反射：血液，組織液，或者腦脊液中的CO2、O2、H+?；瘜W感受器分外周感受器和中樞感受器。外周化學感受器分為頸動脈體和主動脈體，前者主要參與呼吸調節(jié)，主動脈體主要參與循環(huán)調節(jié)，由于頸動脈體血供特別充分，一般血液中出現(xiàn)低氧時，由于血供充分，此處PO2不會變化太大，因此放電頻率不會增加，呼吸運動也不會受影響，但CO2與H+卻可以刺激該感受器從而興奮呼吸作用。,,2、中樞感受器CO2與H+均可以刺激中樞化學

8、感受器，同時刺激呼吸。兩者比較：（1）中樞感受器不感受低氧刺激，低氧可直接抑制中樞。（2）中樞感受器對H+相對敏感（3）CO2與H+過高有抑制呼吸中樞作用（4）中樞對CO2反應較外周對O2反應迅速很多，,,相關反射：肺牽張反射，肺萎陷反射，咳嗽反射，噴嚏反射?？人苑瓷渑c噴嚏反射為防御性反射。,第二單元 各指標名稱及意義,第一節(jié) 通氣功能檢查一、肺容積1、VT：tidal vloume,潮氣容積，即平靜呼吸時，一次吸入和呼

9、出的氣量，約500ml.意義：受吸氣肌影響，尤其是膈肌運動，呼吸肌功能不全時降低。,,2、補呼氣容積 ERV expiratory reserve volume,即平靜呼氣末再盡最大力量呼氣所呼出的氣量。3、補吸氣容積：IRV inspiratory reserve volume 平靜吸氣末再盡最大力量吸氣所吸入的氣量。4、深吸氣量IC inspiratory capacity ，平靜吸氣末盡最大力量吸氣所吸入的氣量。2-3-4

10、意義均為呼吸肌改變引起。5、肺活量 VC vital capacity 盡力吸氣后緩慢而完全呼出的最大氣量。限制性與阻塞性均可導致降低。,6、功能殘氣量 FRC functional residual capacity 平靜呼氣末肺內所含氣量。意義：反映胸廓回縮和肺彈性回縮之間的關系，正常情況下，兩者之間相互平衡而抵消，但是阻塞性肺疾病時候，肺回縮力下降導致其增高，相反，若肥胖或者胸廓畸形，胸廓回縮力下降，其亦下降。7、殘氣量 R

11、V residual volume 深呼氣后肺內所含氣量。意義：常以RV/TLC（肺總量）比值作為參數(shù)，正常值在35以內，40以上提示肺氣腫，限制性疾病時提示RV下降，小氣道疾病時RV增加，F(xiàn)RC正常。,,二、通氣功能1、每分鐘靜息通氣量（VE minute wentilation）,靜息狀態(tài)下，每分鐘呼出的氣量。意義：受胸廓以及膈肌運動的影響。2、最大自助通氣量：MVV，一分鐘內最大的呼吸幅度與速度呼吸所得的通氣量。意義：用

12、來評估肺組織彈性、氣道阻力、胸廓彈性和呼吸肌的力量，臨床通氣功能障礙以及通氣功能儲備能力指標。,3、用力肺活量 FVC 深吸氣之后以最大力量最快速度所能呼出的全部氣量。第一秒為FEV1，臨床常用FEV1/FVC（一秒率）衡量呼吸道阻力的重要指標。4、最大呼吸中段流量 MMEF,MMF用力肺活量曲線計算出用力呼出25%-75%平均流量。意義：作為早期小氣道阻塞的評價指標。5、最大呼氣流量 PEF 即鋒速值呼氣流速意義：反應呼吸肌

13、的力量以及氣道有無阻塞。,第二節(jié) 換氣功能檢查,1、通氣血流比V/Q意義：肺部疾病產生缺氧的原因。2、肺泡彌散功能DL(彌散量),第三節(jié) 小氣道功能檢查,1、閉合容積CV，平靜呼氣至殘氣位時，肺下垂部小氣道開始閉合時所能繼續(xù)呼出的氣體量。2、最大呼氣流量-容積曲線3、頻率依賴性肺順應性,第三單元 臨床判讀,,肺功能評價(阻塞性通氣功能障礙),氣道阻塞或狹窄而引起的氣體流量下降 FEV1/FVC 、FEV1、

14、MMEF、MVV均下降；TLC和RV可增高原因：氣管支氣管疾患： 慢性阻塞性肺疾??； 支氣管哮喘； 氣管腫瘤、狹窄等； 閉塞性細支氣管炎肺氣腫、肺大泡其他原因不明的如纖毛運動

15、障礙,肺功能評價（限制性通氣功能障礙）,肺體積受限引起的肺容量減少 VC（FVC）、TLC、RV等均下降原因：肺臟變小: 手術切除后，間質性肺疾病，腫瘤，矽肺等胸廓活動受限: 胸膜積液，增厚，粘連，胸廓畸形胸腔受壓: 腹水，妊娠，肥胖等呼吸肌無力: 膈肌疲勞，肌無力，肌萎縮，營養(yǎng)不良等單側主支氣管完全性阻塞,肺功能評價(混合性通氣功能障礙),兼有阻塞和限制性因素的存在 FEV1/FV

16、C、FVC下降，流量、MVV均下降；TLC和RV無增高。 原因：慢性肉芽腫疾患：結節(jié)病、肺結核肺囊性纖維變和支氣管擴張矽肺、煤塵肺充血性心力衰竭,肺通氣功能障礙分類,FVC FEV1 FEV1/FVC RV TLC阻塞性 - / ? ? ? ? ?限制性 ? ? / - - / ? ? / -

17、 ?混合性 ? ? ? ? ？ ？,,,,肺功能結果判讀（中文翻譯版）,診斷學,PFT in clinical practice,Egans,,流速,容量,不同類型通氣功能障礙的流速容量曲線,,不同類型通氣功能障礙的時間－容量曲線,用力肺活量質量控制要求,,,,,,,,FVC,,,,外推容量應 < 5 % FVC 或

18、 < 0.15 L,外推容量,,,0 1 2 3 4 5,Sec,,,a,b,,,時間－容量曲線,,,,,,,,,容量,流速,TLC,RV,用力程度對流速容量曲線的影響,ios_in1,Flow [l/s] 10,Volume [l]TLC RV,,與用力程度無關,,與配合緊密相關 (用力依賴性

19、),質量控制分級,A級：最佳二次可接受的FEV1的差值≤0.1L；B級：最佳二次可接受的FEV1的差值≤0.2L；C級：最佳二次可接受的FEV1的差值＞0.2L；D級：只有一次FEV1滿足可接受的質控標準；F級： 所有肺功能檢查均不滿足可接受的質 控標準。,阻塞性通氣功能障礙？,限制性通氣功能障礙？,混合性通氣功能障礙？,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,肺功能損害程度(%預計值)：(五級分法)

20、,輕 中 中重 重 極重FEV1 79-70 69-60 59-50 49-35 <35VC (FVC) 79-70 69-60 59-50 49-35 <35TLC 79-70 69

21、-60 <59,,,,LLN: 正常值低限；MMEF、V25、V50、V75<65% 為異常,ATS. 2005,,肺功能損害程度：(三級分法),輕 中 重VC (FVC) 79-60 59-50 <50FEV1 79-60 59-40 <40FE

22、V1% 79-60 59-40 <40MVV 79-60 59-40 <40MMEF、V25、V50、V75<65% 為異常,,,,,FVC測試流程圖,FVC測試,滿足可接受條件 ?,可接受次數(shù) >=3 ?,滿足重復性標準 ?,最佳測試曲線(FVC+FEV1為最大),儲存及結果分析,選擇最大FVC及FE

23、V1,,,,,yes,yes,yes,,,,,,,,,,,no,no,no,肺通氣功能測試標準化步驟,儀器性能達標,系統(tǒng)標化,質量控制,受試者/病人配合呼吸動作,測試程序,可接受性,重復性,參考值 (正常值) / 結果解釋,臨床評價,質量評價, 并向測試者反饋,,,,,,,,,,,,,,內科應用,評價肺功能損害的程度，性質；診斷氣道阻塞的部位： 小氣道功能 早期疾患 大氣

24、道阻塞 器質性改變判斷預后：FEV1< 1L 發(fā)作頻率、嚴重程度、病死率增 加（2007 COPD指南）指導治療：擴張劑吸入試驗 治療前后肺功能比較 特發(fā)性肺間質纖維化 (激素治療),,,對氣道病變部

25、位的診斷,中、小氣道病變上氣道阻塞胸內型UAO胸外型UAO單側主支氣管阻塞,,,,,,,,典型胸外型上氣道阻塞,流速,容量,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,呼氣,吸氣,,,,,,,,,,,,,,,,,呼氣相相對正常，但吸氣相問題嚴重,,,,,,,典型胸內型上氣道阻塞,流速,容量,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,呼氣,吸氣,呼氣相問題嚴重，吸氣相稍佳,,,,,,,典型固定型上氣道阻塞,

26、流速,,,,容量,,,,,,,,,,,,,,,,,呼氣,吸氣,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,單側主支氣管不完全性阻塞,流速,容量,,,,,,,,,,,,,,,,,,呼氣,,,,,,,,,,,,,,吸氣,咽喉炎流速容量曲線特征,通氣功能監(jiān)測,哮喘：PEFR ≧20 %或60L/min,天,PEF(LPM),（L/min）,最大分鐘通氣量（MVV）,單位時間內以盡快的速度和可能深的幅度重復最大自主努力呼吸所得的通氣量,測試要求

27、: 連續(xù)呼吸無間斷 測試時間: 10 s或 12 s 潮氣量 = 60% VC 呼吸頻率 = 60~80 bpm,最大分鐘通氣量（MVV）,嚴重程度分級,正常：MVV%≥80%輕度：60% ≤ MVV%＜ 80%中度： 40% ≤ MVV%＜ 60%重度： MVV% ＜ 40%,MVV檢測臨床意義,反應通氣功能儲備能力；MVV＞65%預計值可行全肺切除術；MVV＞50%預計值可行肺葉切除術；MVV＜50%預計

28、值一般不宜做肺切除術。 -肺功能學基礎與臨床 鄭勁平 陳榮昌,支氣管舒張試驗,用藥后肺功能值－用藥前肺功能值改變率 = × 100% 用藥前肺功能值,支氣管舒張試驗,方法：基礎肺功能測定

29、給藥再次測定肺功能比較用藥前后肺功能指標改變率,,支氣管舒張試驗,藥物：支氣管舒張劑（ β激動劑、茶堿、M拮抗劑）氣道消炎劑（皮質激素）給藥途徑吸入口服注射皮膚吸收肛門,,,,,,流速,容量,,,,,,,,,正 常,舒張前,舒張后,RV,TLC,,,,,,,,容量,,,時間,流速-容量曲線 時間-容量曲線,,,,,支氣管舒張試驗,支氣管擴張劑吸入試驗評價,陽性： FEV1 較

30、基礎值增加 12%并且 FEV1 絕對值增加 0.2升陰性： 達不到上述指標不同國家標準不一,支氣管舒張試驗意義,評價氣道可逆性改變判斷病情判斷對藥物的敏感度預測疾病進程預估治療效果？,支氣管激發(fā)試驗,氣道反應性,定義：特異性或非特異性刺激物作用于氣道引起的氣道平滑肌痙攣收縮，表現(xiàn)為氣道阻力的增加和氣體流速受限。,常用的支氣管激發(fā)試驗刺激原,非特異性刺激物藥物

31、：乙酰甲膽堿 甲酰膽堿 心得安介質：組織胺 前列腺素F2 白三烯D4一般刺激物：冷空氣 SO2,HCl,10%KCl 蒸餾水，高、低滲鹽水 運動，過度通氣,特異性抗原吸入性抗原：

32、 塵螨 花粉 動物毛 霉菌 豚草職業(yè)性抗原： 西方紅杉木 松香 蠶絲 甲苯二異氰酸鹽,,,各種支氣管激發(fā)試驗特性的比較,乙酰 組織胺 變應原 運動 冷空氣 室溫下 高滲鹽水 蒸餾水

33、 甲膽堿 試驗 過度通氣 過度通氣實用性 高 高 低 中 高 高 高 高敏感性 高 高 中 中

34、 中 中 中 中特異性 中/高 中/高 高 高 中/高 中/高 高 高重復性 高 高 中 中 高 高

35、 高 高副作用 低 低 高* 高 * 低 低 低 低費用 低 低 低/中 高 高 低 低 低,*指

36、在高濃度或高強度時副作用大,,,,氣道反應性測定意義,診斷 (支氣管哮喘，隱匿型哮喘，職業(yè)型哮喘)評估疾病嚴重程度評估疾病治療效果研究發(fā)病機理流行病學調查,激發(fā)試驗程序,激發(fā)前肺功能測定（基礎值）,吸入稀釋對照液組 （對照值）,激發(fā)劑遞增（倍增）吸入,肺功能指標，臨床表現(xiàn),終止激發(fā),支氣管擴張劑吸入,肺功能恢復正常,終止試驗,,,,,,,(－),,（＋）,,改變率=

37、 × 100%,支氣管激發(fā)試驗指標及陽性診斷標準,指標 改變率(%) FEV1 20 FEF25–75% 25 FEF50 25 PEF 20 sGaw

38、 35 Fres 100,基礎值－激發(fā)后測定值 基礎值,,,,,,激發(fā)試驗報告,應包括：測試方法、吸入藥物、累積劑量、呼吸功能指標、改變值、并發(fā)癥狀、激發(fā)濃度(劑量)、抗原反應特征、(速發(fā)、遲發(fā))，結果判斷等。例：手捏式深吸氣法累積吸入組織胺0.55mg, FEV1下降30%，伴胸悶、咳嗽，聽診雙肺喘鳴音。支氣管組織胺激發(fā)試驗陽

39、性，PD20-FEV1= 0.29 mg His,激發(fā)試驗注意事項,禁忌癥同肺功能檢測；對激發(fā)物過敏者禁用基礎肺功能呈中度阻塞(FEV1<70%預計值) 肺通氣功能檢查已誘發(fā)氣道阻塞發(fā)生備有支氣管擴張劑(?-受體興奮劑)備有吸氧和霧化吸入裝置測定前24小時停用色甘酸鈉、激素測定前48小時停用抗組織胺藥測定前8~12小時停用 ?-受體興奮劑測定前8~12小時停用M-受體拮抗劑,其他重要肺功能檢查,肺彌散功能檢查肺容