1、PowerCube Capno Capno-Volumetry,肺内气体分布,闭合容量（呼气容积氮浓度）曲线,N2 %/ He%,呼气容积,0,CV,RV,CC,TLC,闭合容量（呼气容积氮浓度）曲线,第一相：呼气开始段，氮浓度为零，代表解剖死腔中的纯氧呼出； 第二相：上下各肺区的肺泡气和死腔气混合呼出，使氮浓度迅速上升；肺泡死腔越大氮浓度上升速度越慢，二相斜率越小； 第三相：为各肺区的肺泡气混合呼出，氮浓度变动小，呈相对平坦；肺泡通气越不均，氮浓度变动范围越大； 第四相：为下肺区小气道开始闭合中止排气，而氮浓度较高的上肺区肺泡继续呼气，呈氮浓度曲线突然上抬，此段即为闭合容量。,一次呼吸法通气
2、分布测定曲线,0,呼气容积,N2%,750ml,1250ml,N2/L 1.5%,曲线斜率,二氧化碳浓度梯度,PVCO2 -PCO2 -PaCO2 -PACO2 - PETCO2 -PECO2 -PICO2=50mmHg-45mmHg-40mmHg-38mmHg-36mmHg-28mmHg-0.3mmHgCO2压力与浓度换算： PCO2 =PBFCO2 1kpa（7.5mmHg）PCO2 =1%FCO2PETCO2 =36mmHg =4.8%,死腔概念,1891年Bohr首次提出呼吸死腔（VD）概念，死腔是指未参与气体交换的吸入气部分，其公式为VD/VT=1FECO2/FACO2，VT为潮气量
3、，FECO2为呼出气平均CO2浓度，FACO2为肺泡气CO2浓度，但其提出以后备受争议，主要原因是肺泡气CO2浓度的非均质性。 1938年Enghoff将Bohr公式改进，提出生理死腔（VDphy）潮气比（死腔率）的概念，VDphy/VT=1PECO2/PaCO2， PaCO2为动脉血CO2分压，血液成为全肺CO2压力的生理整合器，为死腔测量提供了实际可操作性。 1955年Folkow和Pappenheimer进一步将生理死腔分为气道死腔（VDaw）和肺泡死腔（VDalv）两部分。,死腔公式- Bohr公式,生理死腔：VD/VT=（PaCO2PECO2）/PaCO2 VD = VT（PaCO2
4、PECO2）/PaCO2 =500（4028）/40 =5000.3 = 150ml 肺泡死腔：VD/VT=（PaCO2PACO2）/PaCO2 VDalv=VT（PaCO2PACO2）/PaCO2 = 500（4036）/40 =5000.1 = 50ml PETCO2可代表PACO2水平 PaCO2PETCO2 5mmHg PaCO2PETCO2：差值越大，肺泡死腔量越大； PaCO2PECO2 ：差值越大，生理死腔量越大。,呼气CO2测定机理,呼出气中所有二氧化碳都来自肺泡气，由于受无效腔稀释作用的影响，呼出气中二氧化碳浓度低于肺泡气中二氧化碳浓度，无效腔越大被稀释程度越大，呼出气中二氧
5、化碳浓度越低，但两者的总含量应该相等。 FECO2VT=FACO2VA=FACO2（VTVD） VD=VT（FACO2FECO2）/FACO2 VD=VT（FETCO2FECO2）/FETCO2 =500（3625）/36=5000.31=153ml FETCO2FECO2 ：差值越大，死腔越大，代表肺泡死腔越大。,公式结论,PaCO2PECO2 ：差值越大，生理死腔量越大； PaCO2PETCO2 ：差值越大，肺泡死腔量越大； FETCO2FECO2 ：差值越大，死腔越大，代表肺泡死腔越大。 二氧化碳单次呼吸试验（SBT- CO2 ）：时间二氧化碳曲线容积二氧化碳曲线 康讯超级立方肺功能仪采
6、用呼气容积二氧化碳浓度曲线测定肺泡通气状态和肺泡死腔量，通过肺泡死腔率定量分析肺气肿程度，Vm25-50/VT关系曲线 。,经典的 Capnography,经典的 CapnographyCapnogram, 是测量肺呼出气的 CO2 浓度，来评估气体的分布和肺的结构.检测一系列的功能死腔 这是个测试，能够提供一些最基本的信息：- 代谢- 灌注- 弥散- 通气,平静呼吸下的Capnography,时间二氧化碳图,描记呼吸过程中呼出气CO2随时间变化情况。根据其特征可分为期： 期为基线，代表呼气早期呼出气为纯解剖死腔气体不含CO2 ； 期为升支，代表呼气中期解剖死腔气体与肺泡气体混合呼出部分，随呼
7、气进程，肺泡气比例增加，呼出混合气CO2浓度迅速增加； 期为平台期，几乎呈水平线，代表呼气晚期呼出气为含高浓度CO2的纯肺泡气，平台末端CO2浓度最高，此时CO2分压称为呼气末CO2分压（PET CO2 ）； 期为降支，陡直下降，代表吸气过程开始， CO2浓度急剧下降。,潮气呼吸时间CO2浓度曲线,0,呼出气FCO2%,FETCO2,5mmHg,角=100-110,时间（s）,容积二氧化碳图,同样原理应用于单次用力呼吸，将用力呼出气CO2浓度对呼出气容积作图则得出容积二氧化碳图，该曲线亦可分为期： 期为基线，代表呼气早期呼出气为纯解剖死腔气体不含CO2； 期为升支，呈拉直的形，代表呼气中期气道
8、死腔气体与肺泡气体混合呼出部分，随呼气进程，肺泡气比例增加，因此呼出混合气CO2浓度逐渐增加； 期为平台期，几乎呈水平线，代表呼气晚期呼出气为含高浓度CO2的纯肺泡气，平台末端CO2浓度最高，此时CO2分压称为PET CO2 ； 期是持续呼气至肺总量位，期之后可存在一个CO2浓度加速上升期，此期对应容积为闭合气量。 夹角:期曲线与基线夹角和期斜线与水平线夹角,用力呼气容积CO2浓度曲线,0,呼气容积（L）,呼出气FCO2%,FETCO2/PETCO2,PaCO2,肺泡死腔,5mmHg,呼出气CO2容积,气道死腔,肺泡容积,呼气容积,角,角,按照阈值方法的死腔测量,VDT: The expire
9、d volume until achieving a threshold value determined by the CO2-concentration.,阈值概念 Intersection of phase II-approximation with the volume axis Olsson阈值 Minimal detectable FCO2-value above the zero-level of the analyser,0 2 4 VE l,按照 Langley方法的死腔测量,VDL: The intersection of a linear approximation VC
10、O2/V, determined by the integrated CO2-volume VCO2 versus volume axis.,积分方法 对相位 III-积分 systematic overrating,按照 Fowler方法的死腔测量,VDF: The difference between the expired volume VE and the CO2-volume （VCO2）, on the assumption that the CO2-alveolar concentration is developing according to the slope of pha
11、se III.,按照 III 相曲线肺泡气的CO2 浓度不是一个常数 III 相曲线的上升是多样性的 （ 60-90% VE） 面积 Aa = 面积 Ab,按照 Wolff 和 Brunner (PIE)方法的死腔测量,PIE: (Pre-Interface-Expirate) results from FCO2-segment from beginning of expiration to 2* Vol (H), defined at *FCO2et. (Exclusion phase III, relationship to phase II) Volume of the mean val
12、ue of the cumulativedistribution function of all gradients dC/dV.,全部基于相位 II H 等于 50 % 的 FCO2et 和容量,按照 Bohr方法的死腔测量,VDB: 在呼出的气体容量VE 与适当的 CO2-volume（ VCO2）之间的差值, 理论基于假设肺泡内的CO2浓度是一个常数并等于 FCO2et.,常数概念 肺泡气体浓度 FCO2etAa面积 = Ab面积 VDB 是最大的测试数据与其他方法比,不同死腔测量方法的比较,Threshold VDT（相斜率）Langley VDL （ 相积分曲线斜率）Fowler V
13、DF（相斜率）Wolff PIE（1/2FCO2et）Bohr VDB（FCO2et）,肺气肿患者的不同方法死腔测量结果的比较,不同方法的测试数据相差 100 - 230 ml (factor 2),FCO2 % 32.521.510.50,0 100 200 VE ml,基于容量的呼出气的CO2分析 Capnography肺功能诊断技术,Peter Ganshorn Ganshorn Medizin Electronic GmbH, Niederlauer,测量呼出气的CO2 -浓度与 容量/时间 之间的关系,核心技术-超声流量、气体分析器,康讯独家专利，利用超声的传播必须借助气体分子，不同
14、成分的气体分子量不同，超声传播速度也不同，从而反推就可以得到气体浓度 测试速度非常快（1ms） 直接测试气体分子，测试精确 稳定性好、不受外界干扰 使用寿命长，经久耐用,数字化超声流量、气体分析器原理,与气流同方向的超声传播速度加快，与气流反向的超声传播速度减慢 时间差（t1-t2）就是流量的大小和方向 时间和（t1+t2）就是气体的密度（浓度）,He/CO2 数字化超声气体分析器,2 到 20 mm的红外频谱,absorption %100806040200,2 3 4.26 5 10 14 mmwave length,metal interference filter,CO2 CO2 CO
15、2,H2O H2O,CH4 CO CH4,PowerCube Capno,测量呼出气的CO2 浓度与 容量/时间之间的关系- CO2一点定标法 (0% CO2) - 呼出气CO2的时间关系 - 实时测量的一口气和多口气的分析 - 按照 Smidt / Worth 方法的肺气肿诊断与评估 - 过度通气的激发试验,主要测量参数,呼气末二氧化碳： FETCO2生理死腔： VD-B 、VD-F 、VD-T肺泡死腔： Vm25-50 、 Vm50-75闭合气量： CV-4,Capno-Volumetry,The four phases of the Capnogram,The phases are an
16、 image of the alveolar gas exchange, the distribution and the lung structure,Vm25-50,用力呼气容积CO2浓度曲线图解读,Capno-Volumetry,CO2-浓度趋势与呼出气容量的关系图,需要快速气体分析技术 60ms / 实时的Capnogram,连续死腔相 (I) Threshold, Langley, Fowler, Wolff, Bohr混合空气相 (II) dC2/dV (S2), V25-50, V50-75肺泡气平台相 (III) dC3/dV (S3)终末上升相 (IV) dC4/dV (S4
17、) , CV, CO2et,PWC-Capno新特点总结,-基于容量关系的 Capnogram - 快速的 CO2-分析器 60 ms一点法定标，不需要额外的定标气 实时测试（测试中同时得到测试结果）适合常规测试- 基于 CO2气体交换的肺功能诊断e 呼吸机能breathing mechanics测试的补充e 多次呼吸、单次呼吸、气体分布分析e 对肺气肿诊断有特别意义e 衰减分析 (全新的) e 过度通气激发试验 (Folgering, NL),Capno的应用,气体分布测定操作 （1）上鼻夹，口含咬口器连接肺量计管道或传感器； （2）正常呼吸，然后用力呼气（测试坐标图中呼气容积达到0.8-1
18、.0L），再正常呼吸； （3）重复5次即可。,气体分布实时测定窗口,测试结果,当前的呼出气曲线,显示最后五次测试曲线,肺气肿定量分析测定操作 （1）上鼻夹，口含咬口器连接肺量计管道或传感器； （2）正常呼吸，用力吸气至总量位，再用力呼气至残气位，正常呼吸； （3）重复上述深呼吸过程。,肺气肿定量分析实时测定窗口,通气功能报告单,气体分布分析报告,肺气肿定量分析报告,肺气肿诊断,due to insufficient effort during the breathing manoeuvre, less distinct changes of the parameters,Increase of
19、 different parameters with simultaneous decrease of the CO2-concentration,Emphysema Normal,方法: 正常呼吸 + 2 次 大口呼吸（功能残气固定）,Capnogram 和相位衰减,flat ratio between phase II & phase III high CO2et-concentration,phase II & III are approaching more and more a rectangular trend,肺气肿 正常,Regression definitions: II 1
20、0-50% FCO2et III 60-90% VE,肺气肿诊断 -Vi衰减,2 selectable parameters linear regression equations,Vm25-50 differs especially in interception a,Emphysema Normal,CO2et%=5,88 -0,79*xi r=0,44 Vm25-50ml=66,59 +17,23*xi r=0,24,CO2et%=4,73 -0,53*xi r=0,55 Vm25-50ml=0,67 +52,17*xi r=0,8,CO2et,CO2et,V25-50,V25-50,健
21、康人群和肺气仲患者的Vm25 50 /Vi,He SF6 CO2 O2 He SF6 CO2 O2Worth 1985,60 V2550 / Vinormal 300,emphysema,支气管反应的评估,- 已酰甲胆碱激发试验, 16 岁男性, Pollinosys -pre 0,01% 0,05% 0,075%,Leupold, Roth 1984,检测气道的高反应性,K. Olsson, L. Greiff, F. Karlefors, S. Johansson, P. Wollmer (1999),乙酰甲胆硷的激发激发试验,过度通气激发试验,55,Thanks for Your Attention,
