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脉冲震荡.ppt

1、脉冲振荡肺功能新技术(IOS)原理及应用,IOS检查非常简单方便,仅需记录病人的几个自主呼吸波,即可快速、精确得到各种呼吸阻力在呼吸系统中的分布特点,不受病人配合的影响,有很好的重复性。整个过程是无创伤性的测量,病人无痛苦,无禁忌症,适合所有病人,包括老人、儿童和重症病人。 IOS的报告内容非常丰富,完全反映了呼吸生理,与体描相比,IOS的阻力测定有很好的特异性,能区分阻塞发生的部位(中心或周边),严重程度以及呼吸动力学特征等等,所有这一切都有助疾病的早期诊断。 IOS还提供了常规肺通气功能测试,包括流速容量环、慢肺活量和每分最大通气量等等。总之,IOS非常适合于临床和科研工作。,阻力的测定方

2、法,呼吸阻力=呼吸的压力差 / 呼吸的流速,就象电路中电阻数值等于电压比电流一样,气管的阻力等于气管两端的气压差除以该气压所产生的气流流速。所以实际上四种阻力测定方法(阻断法、食道测压法、体描法、强迫振荡法),共同点是要测量压差和流速。,常规肺功能中阻力测定的三种方法,都采用测量肺泡压的方法: “阻断法”用阻断后的口腔压代替阻断前的肺泡压; “食道测压法”则用食道内压代替胸内压; “体描法”根据气态方程原理,先阻断呼吸通路,并让受试者继续保持呼吸动作,通过口腔压(代表肺泡压)和箱内压变化计算出胸腔气量,然后呼吸的压差就由箱压的变化中求得。所有这些测定中病人是被测试对象同时又是测定所必不可少的信

3、号源,这就决定了病人必须很好地配合,以产生我们要求的测试信号,否则就一无所获。 而IOS(脉冲强迫振荡的英文缩写)跳出了常规肺功能测量的思路,将信号源与被测试对象分离,信号源外置,由振荡器产生外加的压力信号,测量呼吸系统对该压力的流速改变,这样就测到了呼吸阻力,由于信号源不是被测试者自己,所以病人不需配合,只要自主呼吸就可以了。,呼吸阻抗(Impedance,简称Zrs),俗称呼吸 阻力, 是指呼吸的粘性阻力、弹性阻力和惯性阻力的总和。 粘性阻力(Resistance)分布在大、小气道和肺组织,但绝大部分来自于气道,也就是临床上所指的气道阻力,在图中,用红色三角部分(Rz、Rp)来表示; 弹性

4、阻力(Capacitance)主要分布在肺、肺组织、肺泡和可扩展性的细小支气管,临床上习惯用顺应性来描述(顺应性Compliance,她是弹性阻力的倒数),在这里用蓝色部分(Ers)来表示; 惯性阻力(Inertance)主要存在于大气道和胸廓,我们用绿色部分(Lz)来表示.,图中,左边是常规肺功能检查,信号源是被测试者,呼吸的压差是由自身呼吸而产生的,由于测量的就是信号源本身的特点(内阻),所以就得让信号源(即被测试者)很好地配合以表现出这些特点;右边为IOS检查,她跳出了常规肺功能测量的思路,将信号源外置,排除了病人配合等因素,所以重复性就特别好。 外置的IOS信号源,一般从口腔给予,加到

5、整个呼吸系统上,所以IOS所测的阻力就不仅仅是气道的粘性阻力了,而是整个系统的呼吸阻力,即严格意义上呼吸阻抗。呼吸系统是由气道(包括大、小气管)、肺组织和胸廓等组成的,这些部分所反映的呼吸阻力的性质是不同的,例如气道主要表现粘性和惯性、而肺组织主要表现为弹性等。,IOS主要参数,Zrs : 呼吸总阻抗,正常一般小于0.5 Kpa/l/s R :呼吸阻抗中的粘性阻力部分 X :呼吸阻抗中的弹性阻力和惯性阻力之和 R5 :总气道阻力,在预计值的150%以内为正常(也有人提出120%) R20 :中心气道阻力,在预计值的150%以内为正常 X5 :周边弹性阻力,X5 (预计值-0.2Kpa/l/s)

6、为异常 Fres :响应频率,即在该频率点弹性阻力与惯性阻力相互抵消,呼吸阻抗=粘性阻力, Fres偏大要考虑阻塞或限制 Rc :中心阻力,(来自结构参数,不仅仅指粘性阻力) Rp :周边阻力,(来自结构参数,包括周边的小气道粘性阻力和弹性阻力),结构参数图,Rc 中心阻力 Rp 周边阻力 Lz 上呼吸道和胸壁的惯性阻力 Cm 口腔的顺应性 Cl 肺的顺应性 Cb 支气管的顺应性 Cw 胸壁的顺应性 Ru 上呼吸道粘性阻力 Rw 胸壁的粘性阻力 Lu 为上呼吸道的惯性阻力 Lw 为胸壁的惯性阻力 Ers 肺和胸廓的弹性阻力,中心气道阻力(Rc)和周边气道阻力(Rp)分别用红三角的大小来表示,阻

7、力越大三角也越大;肺和胸廓的弹性阻力(Ers)用绿色的弧状物的厚薄来表示,越厚表示弹性阻力越大;右上角的黑色小方块表示惯性阻力(Lz), Lz越大黑方块也越大。右下角中间的黑色圆圈的大小就表示测量时的潮气量。,典型中心阻塞结构参数图 图上 Rc Rp 阻塞的程度取决于R5中心阻塞结构参数图 图上 Rc Rp 阻塞的程度取决于R5典型周边阻塞结构参数图 图上 Rp Rc 阻塞的程度取决于R5,阻抗容积图,典型的COPD的病人,呼气阻抗和吸气阻抗是分离的,形成一团,且中间有空 白,表示有气体陷闭(Airtrapping)存在,小气道闭合点,气体陷闭,容积依赖性:纵坐标表示阻力,横坐标表示容积,EO

8、为呼气末阻力,IO为吸气末阻力,正常时EOIO,这是因为呼气时小气道关闭,阻力总比吸气时的大(限制型肺疾病例外),但正常时EO和IO数值很接近,他们构成了图中三角形的一个直角边,表示吸呼之间的阻力差异,三角形的另一直角边为引起阻力改变所相对应的肺容量差,那么这个直角三角形的斜边就是容积依赖性(dR/dV),其数值标在右上角方框内。显然斜边越倾斜,容积依赖性就越大。 流速依赖性:纵坐标同样是阻力,横坐标则变为流速,那么图中的两个翅膀就分别为吸气和呼气的流速依赖性(dR/dV), 其数值也标在右上角方框内。显然翅膀翘得越高流速依赖性也越大,表示阻力对流速的改变越敏感,气道功能也越紊乱。 健康人的容

9、积依赖性和流速依赖性均不明显,阻塞型肺疾病的容积和流速依赖性均大幅增加,典型的限制型疾病则容积依赖性会颠倒(IOEO),气体分布不均则在呼气的流速依赖性上出现分离,哮喘病人流速依赖性则无规律可言。,阻力的容积依赖性和流速依赖性,Normal Lung Function,1 R5 :总气道阻力,在预计值的150%以内为正常 R20 :中心气道阻力,在预计值的150%以内为正常 X5 :周边弹性阻力,X5 0.7- Co20 0.9 high quality (高质量),Central Obstruction (Asthma),1. R5 大于150% predX5在 -0.14 kPa/(l/s) X5 pred 0.15kPa/(l/s) 异常 2. Coherence? (连贯性 )Co5, Co20 0.9 high quality 3. R(粘性阻力), X(弹性阻力和惯性阻力之和) R (F)没有频率的依赖关系 X (F) 临界 中心阻塞.4. Z5的阻抗容积曲形不规则 (Zrs:呼吸总阻抗,正常一般小于0.5kPa/l/s)典型的哮喘,

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