1、基金项目 : 长江学者和创新团队发展计划项目 ( IRT0961) ; 国家十二五发展计划项目 ( 2012BAI05B00)作者单位 : 1. 广州市中医药大学第二附属医院广东省中医院 ，广州 510120; 2. 呼吸疾病国家重点实验室 广州医学院第一附属医院 广州呼吸疾病研究所 ， 广州 510120电子信箱 : jpzhenggy163. com专题笔谈 肺功能检查的临床应用肺功能检查临床实用方法 指标及含义周明娟1，郑劲平2文章编号 : 1005 2194( 2012) 08 0575 04 中图分类号 : R443 +6 文献标志码 : A提要 : 肺功能检查既是一门医学计量测试技
2、术，也是一种研究呼吸生理的无创性工具，更是一项诊断某些呼吸系统疾病的金标准，如同测量血压对诊断心血管疾病一样重要。肺功能检查需要指导者耐心教导和受试者的高度配合，文章主要就临床上常用的肺功能检查方法、指标及含义做一简要概述。关键词 : 肺功能检查;肺通气功能;肺弥散功能;支气管反应性The clinical method， indicator and implication of lung function test ZHOU Ming-juan*， ZHENG Jin-ping*De-partment of Respiratory， Guangdong Provincial Hospital
3、 of Traditional Chinese Medicine， Guangzhou 510120， ChinaSummary: Lung function test refers to a medical measurement technique， a noninvasive tool for investigation of respiratoryphysiology and a gold standard for diagnosis of some respiratory diseases， which is as important as the blood pressure me
4、as-urement for diagnosis of cardiovascular disease The patience teachings of instructors and the high cooperation of subjects arerequired In the present study， the method， indicator and implication of lung function test were briefly reviewedKeywords: lung function test; pulmonary ventilation functio
5、n; pulmonary diffusion function; bronchial reactivity周明娟，医学硕士，主治医师。现在广东省中医院肺功能室工作。兼任广东省中医药学会呼吸病专业委员会委员，中华医学会呼吸病学分会呼吸治疗学组肺功能专业组组员。参编肺功能学基础与临床，发表肺功能相关讲座论文十余篇。肺功能的检查仪器主要由肺量计 、气体分析仪及压力计组成 ， 核心部件是肺量计 ， 包括传统水封式或干式滚筒容积测定型肺量计 ， 和现代常用的流量测定型肺量计 ( 也称肺流量计 ) 1。肺功能检查种类繁多 ， 从最初的肺容积 ( 也称肺容量 ) 测定逐渐发展至呼吸流量检查 、肺内气体交换检
6、查 、气道高反应性检查 、呼吸动力学检查 、运动心肺功能检查等 ， 可测定的参数主要有容积 、流量或流速 、压力等 。每个检查项目可有多种测定方法 ， 大部分指标可以直接用肺量计测得 ， 但有些指标必须加用气体分析仪或人体体积描记仪 ( 简称体描仪 ) 等间接测得 。目前临床常用的肺功能实用方法和指标见表 1。虽然肺功能测试方法和指标众多 ， 但以 ( 1) 肺容积的肺活量 、残气量和肺总量 ，( 2) 肺通气功能的时间肺活量 、最大通气量和呼气峰流量 ，( 3) 换气功表 1 肺功能临床实用方法及主要指标临床实用方法 主要指标肺容积测定慢肺活量 肺活量 ( VC) 、深吸气量 ( IC) 、
7、补呼气量 ( ERV) 、潮气量 ( TV)残气测定法 、氮冲洗法 、氦稀释法 、体积描记法功能残气量 ( FRC) 、胸腔气量 ( TGV)慢肺活量 + 残气测定 残气量 ( RV) 、肺总量 ( TLC) 、残总比( RV/TLC)肺通气功能测定静息通气量 分钟通气量 ( MV) 、呼吸频率 ( RF)肺泡通气量 死腔气量 ( VD)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%)5752012 年 8 月第 32 卷第 8 期 中国
8、实用内科杂志续表 1临床实用方法 主要指标呼气峰流量 最高呼气流量 ( PEF)肺换气功能测定弥散功能一口气法 一氧化碳弥散量 ( DLCO) 、比弥散量( DLCO/VA) 、Krogh 常数 、一氧化碳转移因子 ( TCO)一氧化碳摄取量 、重复呼吸法 、慢呼气法DLCO膜弥散功能 肺泡毛细血管膜弥散量 ( DM)呼出气体分析 呼出气 CO2浓度和分压 、呼出气 NO浓度气道阻力测定体积描记法 总气道阻力 ( Raw) 、比气道导气性( sGaw) 、吸气阻力 ( Raw insp) 、呼气阻力 ( Raw exp)强迫振荡法 呼吸 阻 抗 ( Impedance) 、响 应 频 率( F
9、res) 、N 振荡频率下的气道阻力( RN) 、N 振荡频率下的弹性阻力和惯性阻力之和 ( XN)口腔阻断法 Raw机械通气阻断法 Raw、胸肺顺应性 ( C)支气管反应性测定支气管激发试验 FEV1下降率 、使 FEV1下降 20% 的累积吸入激发物剂量及浓度 ( PD20FEV1和 PC20FEV1) 、激发阈值 、激发时间支气管舒张试验 FEV1改善率 、FEV1增加值气体分布测定闭合气量 闭合气量 ( CV) 、闭合总量 ( CC)核素肺通气功能 局部通气量占全肺通气量的百分比胸部电子计算机断层扫描成像 ( CT)局部肺容积占全肺容积的百分比 、局部肺组织密度运动心肺功能测定平板运动
10、 、踏车运动 、爬梯运动 、手臂运动最大运动功率 ( W) 、氧耗量 ( VO2) 、二氧化碳产生量 ( VCO2) 、公斤氧耗量 ( VO2/kg) 、氧脉 ( VO2/HR) 、无氧阈 ( AT) 、运动时间呼吸肌肉功能力量 最大 吸 气 压 ( MIP) 、最 大 呼 气 压( MEP) 、平静吸气压耐力 张力时间指数肌电 肌电频谱图影像肺功能CT 全肺体积 、全肺重量 、含气肺容积 、平均肺体积 、平均肺密度ECT 局部肺通气量占全肺通气量的百分比局部肺灌注量占全肺灌注量的百分比能中的弥散功能及 ( 4) 气道反应性功能中的支气管激发试验和支气管舒张试验在临床上最为常用 。本文主要介绍
11、这些临床常用的指标及其临床意义 。1 肺容积测定肺容积反映外呼吸的容积空间 ， 是呼吸道与肺泡的总容积 ， 为具有静态解剖意义的指标 1 3。1. 1 检测方法 分为直接测定法和间接测定法 ， 前者也称慢肺活量法 ， 可以直接用肺量计测得 ， 后者必须用开放式或密闭式氦气稀释法 、氮气冲洗法 、体积描记法间接测得 。1. 2 常用指标及其含义 ( 1) TV。是指每次平静呼吸进出肺的气体容积 ， 是主要的机械通气设定参数之一 。( 2) VC。指最大吸气后能呼出的最大气量 ; 是临床最常用的肺容积指标 ， 测定简便 ， 用肺量计可直接测定 ， 引起肺容积改变的疾病如肺间质性病变 、气道阻塞性疾
12、病 、胸廓性病变 、呼吸肌肉疾病等都可引起肺活量的改变 ， 也可反映儿童的肺发育情况 。( 3) IC。指平静呼气后能吸入的最大气量 ，反映吸气的代偿能力 。常用于慢性阻塞性肺疾病( COPD) 治疗后对肺容积改善的判断 。( 4) RV、FRC、TLC 及 RV/TLC。这 4 个指标均需间接肺容积测定技术测定 。RV 指呼气后肺内不能呼出的残留气量 ; FRC 为平静呼气后肺内所含有的气量 ; TLC 指深吸气后肺内所含有的总气量 。这几个指标反映肺内气体的残余情况 ， 在限制性病变时减少 ， 而阻塞性病变时可能增多 。RV/TLC 可反映肺内残余气体相对于肺总量的情况 。2 肺通气功能检
13、查肺通气功能检查常用指标有 ( 1) 每分钟静息通气量 ( MV 或 VE) 。指静息状态下每分钟所呼出的气量 ， 即维持基础代谢所需的通气量 ， 是机械通气参数设定的重要指标 。( 2) MVV。是指在单位时间内以尽快的速度和尽可能深的幅度重复最大自主努力呼吸所得的通气量 ， 可反映通气功能的代偿能力 ， 常用于胸腹部手术前肺功能评估 。( 3) 时间肺活量( FEV) 指在用力呼气过程中各呼气时间段内发生相应改变的肺容积 ， 是临床最常用的通气功能检查 ， 包括 : FVC。是指最大吸气至肺总量位后以最大的努力 、最快的速度作呼气 ， 直至残气量位的全部肺容积 。FVC 代表用力依赖的肺功
14、能检查 ， 用力肺活量占预计值百分比 ( FVC%) 超过正常预计值上限或 80%为正常 ， 正常情况下 FVC 与 VC 一致 ， 气道阻塞675 Chinese Journal of Practical Internal Medicine Aug2012 Vol32 No8时 FVC VC。FEV1。是指最大吸气至肺总量位后 1 s 之内的快速呼出量 ; FEV1既是容积测定值 ，也是流量测定值 ， 即 1 s 内的平均呼气流量测定 ，FEV1%超过正常预计值上限或 80% 为正常 ， 其测定稳定性和可重复性较佳 ， 是肺功能受损的最主要和最常用指标 。1 秒率 ( FEV1/FVC 或
15、FEV1/VC) 。是 FEV1与 FVC 或 VC 的比值 ， 常用百分数( %) 表示 ， 是判断气道阻塞的最常用指标 。通常正常人 1 s 能呼出 FVC 的 70% 80% 以上 ， 1 秒率低于 70%考虑有气流阻塞 ， 用以分辨 FEV1的下降是由于呼气流量还是呼气容积减少所致 。呼气峰流量 ( PEF) : 用力呼气时的最高流量 ， PEF 是反映气道通畅性及呼吸肌肉力量的一个重要指标 ， 与 FEV1呈高度直线相关 。PEF 亦可通过微型呼气峰流量仪测定 ， PEF 的变异率 ( PEFR) 也较好地反映气道的舒缩功 能 。 MMEF， 又称用力呼气中期流量( FEF25% 7
16、5%) 。指用力呼气 25% 75%肺活量时的平均流量 。低肺容积位的流量受小气道直径所影响 ， 流量下降反映小气道的阻塞 。FEV1、FEV1/FVC和气道阻力均正常者 ， 其 MMEF 值却可低于正常 ，因此 ， 可作为早期发现小气道疾患的敏感指标 ， 其敏感性较 FEV1为高 ， 但变异性也较之为大 1 2， 4 5。3 肺弥散功能检查 1 2， 6肺弥散功能检查指某种肺泡气 ( 常用 CO) 通过肺泡膜 ( 由肺泡上皮及其基底膜 、肺泡毛细血管内皮及其基底膜等构成 ) 从肺泡向毛细血管扩散到达血液内 ， 并与红细胞中血红蛋白 ( Hb) 结合的能力 。检测方法包括单次呼吸法 、CO 摄
17、取法 、恒定状态法以及重复呼吸法 ， 以单次呼吸法临床最为常用 。常用指标有 : ( 1) DLCO。指 CO 气体在单位时间及单位压力差条件下所能转移的量 ， 是反映弥散功能的主要指标 。弥散距离增加如间质性肺疾病 、肺水肿 ; 或弥散面积减少如肺气肿等均可引起弥散功能的下降 。( 2) DLCO/VA。由于弥散量受肺泡通气量影响 ， 肺泡通气量减少可导致 DLCO 减少 ， 故临床上常用 DLCO/VA作矫正 。( 3) DLCO/Hb。弥散量亦受 Hb 影响 ， 严重贫血时 ， Hb 与 CO 结合量减少 ， 导致 DLCO 减少 ， 因而亦常用 DLCO/Hb 作矫正 。4 支气管反应
18、性测定 1 2支气管反应性指的是气道受到外界因素的刺激引起痉挛收缩 ， 并且痉挛的气道可自然或经支气管舒张药物治疗后舒缓的现象 ， 临床检测支气管反应性主要通过支气管激发试验和支气管舒张试验 。4. 1 支气管激发试验4. 1. 1 支气管激发试验是采用某种刺激 ( 如组织胺 、乙酰甲胆碱等药物 、尘螨 、花粉等生物或运动 、冷空气等物理刺激 ) 诱发支气管平滑肌收缩的试验 ，临床上以组织胺与乙酰甲胆碱最为常用 。4. 1. 2 检测方法是通过物理 、化学 、生物学等各种因素刺激气道 ， 逐渐递增激发剂剂量或浓度 ， 诱发气道痉挛 ， 比较激发试验前后气道功能的改变 ， 可对气道反应性做出定性
19、甚至定量的判断 ， 是了解气道反应性的最常用方法 。目前临床上激发剂的吸入包括Chai 测定法 ( 间断吸入法 ) 、Yan 测定法 ( 简易手捏式雾化吸入法 ) 、Cockroft 测定法 ( 潮气吸入法 ) 及渑岛任法 ( 强迫振荡连续描记呼吸阻力法 ) 等方法 ， 各有优缺点 。4. 1. 3 常用指标有 ( 1) FEV1下降率 : 反映激发后FEV1的下降程度 ， 通常在设定剂量范围内下降 20% 提示激发试验阳性 ， 是定性指标 。( 2) PD20FEV1或 PC20FEV1: 常用于定量判断气道高反应性的严重程度 。4. 2 支气管舒张试验4. 2. 1 支气管舒张试验是给予支
20、气管舒张药物治疗 ， 观察阻塞气道舒缓反应的试验 。常用的舒张支气管平滑肌的药物主要有 2受体激动剂 、胆碱能受体阻滞剂 、茶碱等 ; 减轻气道黏膜水肿和炎症的药物有糖皮质激素等 。可以通过吸入 、口服 、皮下注射 、静脉等不同途径给药 。4. 2. 2 常用检测方法是受检者先检查基础肺功能确定有气道阻塞 ， 然后吸入或经储雾罐定量气雾吸入速效 2受体激动剂 ( 如沙丁胺醇 、特布他林 )200 400 g， 20 min 后复查肺功能 。4. 2. 3 常用指标有肺通气功能 ( 如 FEV1、PEF、FVC等 ) 和 sGaw、呼吸阻抗响应频率 ( Fres) 等指标吸药后的改变率和增加值
21、。改变率 % = ( 舒张药后值 基础值 ) /基础值 100%。以 FEV1改变临床最为常用 ， 吸药后 FEV1上升 12% 且绝对值改变增加200 mL， 可判断为支气管舒张试验阳性 ， 提示药物能有效改善患者的气流受限 。观察 FVC 可能对COPD 患者更可行 ， 阻塞程度较重的患者其对治疗后的反应比 FEV1更敏感 7。肺功能检查除以上介绍常用项目及指标外 ， 还有运动心肺功能检查 、气道阻力检查 、睡眠呼吸障碍检查等项目 ， 限于篇幅 ， 将另文介绍 。( 下转第 580 页 )7752012 年 8 月第 32 卷第 8 期 中国实用内科杂志量 ， 使得运动峰值时 VT/IC
22、比率升高并接近 1， 呼吸频率可超过 50 次 /min， 明显高于慢性阻塞性肺疾病( COPD) 等其他呼吸系疾病 。故 ILD 的呼吸模式是低潮气量和高呼吸频率 ， 即形成特有的浅快呼吸方式 。运动中 ILD 患者的吸气时间 ( Ti) 减少 ， 且减少程度与整个呼吸周期的缩短相平行 。由于其肺毛细血管床功能性减少 ， 运动时又不能动员更多血管床参与对运动的反应 ， 当运动负荷功率逐渐增加时 ， 这些受限的毛细血管床使红细胞在肺毛细血管床内停留的时间缩短 ， 当心率和心排血量进一步增加时 ， 红细胞在肺毛细血管床内的停留时间则进一步缩短 ，使肺部气体交换障碍 ， 导致全身 PaO2的降低
23、， 氧饱和度较静息时明显下降 2 4。肺纤维化程度与运动试验时氧饱和度下降程度相关 ， 且与运动时氧分压的改变有较好相关性 。吸烟者与非吸烟者在形态学与生理学相关性上有重大区别和不同 ， 实际上只有非吸烟者运动时气体交换指标和组织纤维化才有显著相关性 。另外 ， 运动时氧饱和度下降程度还可应用于对治疗效果的评价 ，并可通过反复测试为 ILD 患者提供一个更合理的氧疗分案 。胸壁病变患者和肺间质纤维化一样 ， 运动过程中 VT 增加受限 ， 使肺扩张的最大胸内压不能使 VT随功率增加而正常增加 ， 因此 ， VE 的增加需要呼吸频率加快 ， VO2随运动受限的程度而降低 ， 但 VO2/WR 正
24、常即 VO2随功率增加而正常成比例增加 。由于肺实质正常 ， PaO2正常并不随功率增加而降低 ， 主要特点是呼吸动力机制限制最大运动 。总之 ，肺外限制性疾病的运动反应特点可以概括为 : 氧耗量和通气反应类似于 ILD， 一般不出现低氧血症和运动性低氧血症 ， 且不随功率增加而降低 ， 部分患者仅有轻度低氧血症 ， 这与 ILD 所致限制性通气功能障碍患者运动反应特点并不完全相同 。近年来 ， 随着科技的进一步发展 ， 一些新的肺功能检测技术如脉冲振荡肺功能 ( IOS) 、呼出气一氧化氮测定 ( eNO) 、呼吸负压测定 ( NEP) 等逐渐应用于临床 ， 如 IOS， 因其可快速精确的得
25、到各种呼吸阻力及电抗在呼吸系统中的分布特点 ， 不受患者配合的影响 ， 有很好的重复性 ， 且其阻力测定有很好的特异性 ， 能区分阻塞发生的部位 、严重程度以及呼吸动力学特征等 ， 目前在国内已逐渐开展 。在 ILD 导致的限制性通气功能障碍 ， 主要表现为肺容积的降低 ，气道阻力正常 ， IOS 频谱分析显示气道阻力 ( R) 的变化在正常范围 ， 或在低频率范围轻度增加 ， 而高频率则完全正常 ， 由于电抗 ( X) 反应动态顺应性及弹性回缩力的改变 ， 主要反映周围气道及肺组织的特性及变化 ， 而就 ILD 所致的限制性病变主要是静态顺应性的改变 ， 因此 ， X 的改变并不典型 。对于
26、 ILD的早期 ， IOS 并不敏感 ， 但在肺间质纤维化形成后期其共振频率与肺间质纤维化的程度相关 。参考文献 1 Liang BM， LAM DC， Feng YL Clinical applications of lung functiontests: a revisit J Respirology， 2012， 17( 4) : 611 619. 2 Lama V， Martinez F Resting and exercise physiology in interstitiallung diseases J Clin Chest Med， 2004， 25( 3) : 435 45
27、3. 3 刘盼盼 ， 刘锦铭 ， 杨文兰 ， 等 摄氧量平均反应时间在重度慢性阻塞性肺疾病心肺功能评估中的应用价值 J 国际呼吸杂志 ，2011， 31( 5) : 334 338. 4 Holland AE Exercise limitation in interstitial lung disease-mecha-nisms， significance and the rapeutic options J Chron Respir Dis，2010， 7( 2) : 101 111.2012 06 21 收稿 本文编辑 : 张建军( 上接第 577 页 )参考文献 1 郑劲平 肺功能学 基
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