.,肺功能相關指標分析及應用,呂會來,.,肺臟的呼吸功能是維持人體生命的重要環節，人體組織、細胞必須不斷地進行氧化代謝，并不斷產生大量的CO2，因此肺臟必須不斷地進行呼吸，從外界攝入O2，及排出機體內過多的CO2，吸入氧，排出二氧化碳的過程稱為氣體交換，是呼吸系統的重要生理功能。,.,呼吸功能與血液循環功能密切配合，肺循環進行著血液與外環境的氣體交換，稱為外呼吸；體循環進行組織細胞與血液間的氣體交換，稱為內呼吸。重點討論與臨床關系最為密切的肺通氣功能及換氣功能。,.,一、肺容量,肺容量(lungvolume):反映外呼吸的空間，是呼吸道與肺泡的總容量，為具有靜態解剖意義的指標，由以下幾部分組成:1、潮氣量(tidlevolume,VT):平靜呼吸時每次吸入或呼出的氣量，正常值約500ml。2、補吸氣量(inspiratoryreservevolume,IRV):平靜吸氣后所能吸入的最大氣量，正常值:男性約2000ml，女性約1500ml。3、補呼氣量(expiratoryreservevolume,ERV):平靜呼氣后能繼續呼出的最大氣量，正常值:男性約900ml，女性約560ml。4、殘氣量(residualvolume,RV):補呼氣后肺內不能呼出的殘氣量，正常值:男性約1500ml，女性約1000ml，其與肺總量的比值是判斷肺內氣體潴留的主要指標。以上四種稱為基礎容積，彼此互不重疊。,.,5、深吸氣量(inspiratorycapacity,IC):平靜呼氣后能吸入的最大氣量，由VT+IRV組成，判斷吸氣代償的能力，正常值:男性約2600ml，女性約1600ml。6、肺活量(vitalcapacity,VC):最大吸氣后能呼出的最大氣量，由IC+ERV組成，判斷肺擴張能力的主要指標，正常值:男性約3500ml，女性約2500ml。7、功能殘氣量(functionresidualcapacity,FRC):平靜呼氣后肺內含有的氣量，由ERV+RV組成。是判斷肺內氣體潴留的主要指標，正常值:男性約2300ml，女性約1500ml。8、肺總量(totallungcapacity,TLC):深吸氣后肺內所含有的總氣量，由VC+RV組成，正常值:男性約5000ml，女性約3500ml。胸肺部疾患引起呼吸生理的改變常表現為肺容量的變化。,.,二、肺通氣量,肺通氣量為單位時間進出肺的氣量，顯示時間與容量的關系，并與呼吸幅度、用力大小有關，是一個較好的反映肺通氣功能的動態指標。1、每分鐘通氣量(minuteventilation,VE):靜息狀態下每分鐘所呼出的氣量，即維持基礎代謝所需的氣量，正常值:男性約6700ml，女性約4200ml。每分鐘通氣量潮氣量呼吸頻率,.,2、肺泡通氣量(alveolarventilation,VA):靜息狀態下每分鐘吸入氣能達到肺泡進行氣體交換的有效通氣量，為潮氣量(VT)與生理死腔量(VD)之差，即VA（VTVD）*f，潮氣量包括可在肺內進行氣體交換的肺泡氣量、不能在肺內進行氣體交換的肺泡死腔量及在氣道內未能進行氣體交換的解剖死腔量。肺泡死腔加上解剖死腔合稱生理死腔量(VD)，肺泡通氣正常情況下解剖死腔量與生理死腔量基本一致，生理死腔量的增加可反映通氣功能的異常。肺泡通氣量能確切反映有效通氣的增加或減少。,.,3、最大自主通氣量(maximalvoluntaryventilation,MVV):是指在單位時間內以盡快的速度和盡可能深的幅度重復最大自主努力呼吸所得的通氣量，是一項簡單而實用的負荷試驗，用以了解肺組織的彈性、氣道阻力、胸廓的彈性和呼吸肌的力量，常用于胸腹部手術前肺功能的評價。正常男1042.71L女82.52.17L判定：實測值預計值，80為降低,.,4、用力呼氣量(forcedexpiratoryvolume,FEV):指用力呼氣時容量隨時間變化的關系。(1)用力肺活量(forcedvitalcapacity,FVC):指最大吸氣至TLC位后以最大的努力、最快的速度呼氣至RV位的呼出氣量，正常情況下與肺活量一致。(2)一秒量(forcedexpiratoryvolumeinonesecond,FEV1):指最大吸氣至TLC位后1秒內的最快速呼氣量，既是容量測定，也是一秒之內的平均流速測定，是肺功能受損的主要指標，判斷氣道阻塞常以FEV1/FVC或FEV1/VC表示。無論男女，均應大于80%。,.,(3)最大呼氣中期流量(maximalmidexpiratoryflow,MMEF)，又稱用力呼氣中期流速(FEF2575):指用力呼氣2575肺活量時的平均流速，是判斷氣道阻塞(尤為小氣道病變)的主要指標。(4)流速與容量的關系:容量的時間微分即為流速，流速與容量的關系見流速容量曲線(flow-volumecurve)，本節重點討論其呼氣相(maximalexpiratoryflow-volumecurve,MEFV)。,.,流速容量曲線的特點是呼氣相早期流速迅速增至最高值(最高呼氣流速，PEF)，峰值點約位于肺總量位至75肺總量位之間，其值與受試者的努力程度有關(高肺容量呼氣流速用力依賴性)，在呼氣相中后期，即低肺容量時呼氣流量與用力無關(低肺容量呼氣流速用力非依賴性)，流速容量曲線隨肺容積降低而緩慢下降，逐漸向下傾斜至殘氣位，這種現象可用等壓點學說闡明。,.,MEFV的幾個常用指標:最高呼氣流速(peakexpiratoryflow,PEF):用力呼氣時的最高流速，是反映氣道通暢性及呼吸肌肉力量的一個重要指標，與FEV1呈高度直線相關。用力呼氣25肺活量的瞬間流速(余75肺活量)(forcedexpiratoryflowafter25oftheFVChasbeenexhaled,FEF25,V75):反映呼氣早期的流速指標。用力呼氣50肺活量的瞬間流速(余50肺活量)(FEF50，V50):反映呼氣中期的流速指標。用力呼氣75肺活量的瞬間流速(余25肺活量)(FEF75，V25):反映呼氣末期的流速指標。V50，V25的下降反映有氣道阻塞或小氣道病變等。,.,(5)用于判斷肺通氣量的其他常用指標:氣速指數airvelocityindex,AVI):是反映氣道阻塞或肺擴張受限的指標。最大通氣量占預計值百分比(MVV)氣速指數肺活量占預計值百分比(VC)正常值為1左右，氣道阻塞時最大通氣量百分比的降低較肺活量下降更顯著，故氣速指數1；氣道阻塞和肺擴張受限均存在時由于MVV及VC均降低，AVI可在正常范圍，須結合其它指標判定。,.,通氣儲量百分比(ventilationreserve,VR)MVVVEVR100MVVVR作為通氣儲備功能的指標，用于胸腹部外科手術術前肺功能評估。正常值95。,.,(三)影響肺通氣功能的因素:1、呼吸中樞及其支配神經通路；2、呼吸肌肉功能(主要為膈肌)；3、氣道通暢性；4、肺順應性(肺泡可擴張及可回縮性)；5、胸廓順應性。,.,三肺換氣功能,(一)彌散功能氣體分子(有呼吸生理意義的主要為O2及CO2)通過彌散膜(呼吸膜)由高濃度區移向低濃度區的過程稱為彌散，是氣體的被動擴散過程，。1、肺內氣體彌散的決定因素:(1)呼吸膜兩側的氣體分壓差(2)氣體的溶解度(3)彌散距離(4)彌散面積,.,2、常用的測試指標:(1)肺一氧化碳彌散量(DLCO):指CO氣體在單位時間(1min)及單位壓力差(1mmHg,0.133KPa)條件下所能轉移的量(ml)，是反映彌散功能的主要指標。(2)一氧化碳彌散量與肺泡通氣量比值(DLCO/VA):由于彌散量受肺泡通氣量影響，肺泡通氣量減少可致DLCO減少，故臨床上常以DLCO/VA比值作矯正，一口氣測定法該比值判斷較DLCO更有意義。(3)一氧化碳彌散量與血紅蛋白的比值(DLCO/Hb)彌散值亦受Hb影響，嚴重貧血時(Hb減少)，CO從毛細血管壁到紅細胞Hb間的彌散距離增加，及Hb與CO的結合量減少，使CO反饋壓產生而影響CO的繼續彌散。因而常以LCO/Hb比值矯正，有作者報道Hb每下降1g，肺彌散量約下降7。,.,(二)血氣分析血氣分析是肺功能的一項重要指標，引起肺通氣或/和換氣功能下降的任何因素都可能引起血氣分析的異常，而血氣分析異常則說明病者的呼吸功能已處于失代償狀態。,.,四、臨床肺功能評價與應用,表1臨床上較為常用的肺功能檢查項目及指標檢查項目指標通氣功能:肺容量測定VC，TV，IC，FRC，RV，TLC，RV/TLC,時間肺容量FVC,FEV1,FEV1/FVC,FEF25-75,FEF200-1200流速容量環PEF,FEF75,FEF50,FEF25,FEF50/FIF50通氣量MVV,VE,VA,.,換氣功能:彌散功能DLCO,DLCO/VA血氣分析pH,PaO2,PaCO2,SaCO2輔助檢查:支氣管舒張試驗FEV1,FVC,PEF支氣管激發試驗FEV1,PEF,.,肺功能檢查通常包括通氣功能、換氣功能、呼吸調節功能及肺循環功能，臨床上開展較為廣泛的是肺的通氣功能及彌散功能檢查，其它一些輔助檢查如支氣管舒張試驗，支氣管激發試驗等亦較常用(表1)，肺功能結果的判斷應結合臨床病史、體檢及其它輔助檢查(如胸部影象學、纖維支氣管鏡等)綜合分析，對臨床能提供極有價值信息或依據，孤立地以肺功能檢查作出臨床診斷乃至病情判斷，則其價值有限，單就肺功能而言，應作出是否在正常范圍，異常的類型，異常的程度等判斷，并相應提出可能的病因或病變部位。,.,(一)肺功能檢查的意義，適應癥及禁忌癥:1、肺功能檢查的意義及適應癥:早期檢出肺、氣道病變；疾病功能及病變部位診斷；評估疾患的病情及預后；評定藥物等臨床療效；鑒別呼吸困難的原因；評估肺功能對手術的耐受力或勞動強度耐受力；危重病人的監護。2、肺功能檢查的禁忌癥:近周內有大咯血、氣胸、巨大肺大泡且不準備手術治療、心功能不穩定者慎作需用力呼氣的肺功能檢查；對支氣管舒張劑過敏者禁用該舒張劑；喉頭或聲帶水腫、中度或以上通氣功能異常者禁作支氣管激發試驗。,.,（二）肺功能障礙的評價1、肺容量改變肺組織切除可直接損害肺容量，TLC，VC，RV，FRC等下降，其中以VC在臨床上最常用，因其常與有功能的肺組織的切除量呈比例下降，且測定簡便，其它引起肺實質損害的病變(如肺炎、肺部巨大占位性病變等)，支氣管病變(單側主支氣管或葉、段支氣管完全性阻塞)，胸腔病變(胸腔大量積液、胸膜廣泛增厚硬化等)，均可引起肺容量的減少，肺間質性病變(如肺間質纖維化、間質性肺炎等)使肺彈性回縮力增高亦可致TLC，VC，FRC，RV等減少；而肺氣腫等使肺彈性回縮力下降的疾病則TLC，RV，FRC等增高。,.,2、通氣功能障礙通氣功能障礙的類型：臨床上通氣功能障礙包括阻塞性通氣功能障礙、限制性通氣障礙及混合性通氣障礙。,.,(1)阻塞性通氣功能障礙：是指由于氣道阻塞引起的通氣障礙，主要表現為FEV1及其與FVC的比值FEV1/FVC的顯著下降，MVV，MMEF，V50等指標也有顯著下降，但FVC可在正常范圍或只輕度下降。RV，FRC，TLC和RV/TLC可增高，氣速指數1，流速容量曲線顯示肺容量減少(圖5)。常見于胸或胸膜病變、肺間質病變等。,.,(3)混合性通氣障礙兼有阻塞性及限制性二種表現，主要表現為TLC，VC及FEV1/FVC的下降，而FEV1降低更明顯。流速容量曲線顯示肺容量減少及呼氣相降支向容量軸的凹陷，氣速指數則可正常，大于或少于1。此時應與假性混合性通氣功能障礙區別，后者的VC減少是由于肺內殘氣量增加所致，常見于慢阻肺及哮喘病者，作肺殘氣量測定或支氣管舒張試驗可資鑒別。,.,(三)彌散功能障礙指由于彌散功能下降引起的肺換氣功能不全。正常LCO、DLCO/VA正常預計值的95可信限(或80預計值)輕度損害:在7960預計值之間；中度損害:在5940預計值之間；重度損害:60歲)。,.,(一)外科手術對肺功能的影響:胸腹外科手術可能引起肺功能損害的常見原因:切除有功能的肺組織；手術中過度牽拉或擠壓等損傷正常肺組織；氣道分泌物引流不暢致肺葉或肺段不張；膈神經受損；胸部完整性受破壞；胸腔積液或胸膜粘連；支氣管胸膜瘺；術中開放性氣胸致肺通氣血流比失調；術后創口疼痛、創口包扎、腸腔內積氣積液等限制呼吸運動；引流管放置位置不當，限制膈肌活動；胸腹術后排痰能力減弱易致肺部感染。,.,(二)胸腹外科術前肺功能的評價由于胸腹外科手術可能損害肺功能，致術后肺功能不全，因此術前對肺功能的恰當評價對了解術后肺功能有重要意義。常用的檢查項目有時間肺活量、最大通氣量、肺容量(尤為殘氣量或功能殘氣量)、通氣儲備力、彌散力以及血氣分析，,.,預測術后肺功能值術前肺功能值(1將被切除的肺的通氣值總肺通氣值)，如術前FEV1為2.00L，被切除肺組織的通氣分布占全肺的30，則術后FEV1約為1.40L。預計術后FEV10.8L者可較好地耐受手術。