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,
