肺弥散临床应用

肺弥散功能测定临床应用
肺的气体弥散主要为O2与CO2的弥散。 CO2弥散能力很强，故不存在弥散障碍，弥 散功能一般是对O2而言，但直接测定肺毛细 血管中氧分压是极其困难的，通常用CO作 为测试气体。CO透过呼吸膜的速率及与血 红蛋白反应的速率与O2相同，且结合力比O2 大210倍。正常人血浆中CO含量接近零，可 以不计（所以肺泡气CO分压即为呼吸膜两 端CO分压差，可代替肺毛细血管内CO分 压）。因此，用肺CO弥散量表示肺弥散。
四、弥散量测定原理： 气体通过膜的弥散速率可用Fick定律表 示： V=K（A/L）*（P1- P2） V：弥散速率 K：弥散系数 A：弥散面积 L：膜厚度 P1- P2：膜两侧气体分压差
肺弥散功能测定临床应用
公式可见：决定气体弥散速率的驱动 力为膜两侧的分压差，在一定驱动力下则 弥散速率决定于弥散系数（与气体溶解度 及气体与膜的反应有关）、弥散面积与膜 厚度。 用肺弥散（DL）表示弥散膜的特征 则DL=V/（P1-P2）
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DLCO（或TLCO）系指气体在单位时间 内及单位压力差下所能转移的CO量。公式 表示为： DLCO=VCO/PACO-PCCO VCO：肺CO摄取速率 PACO：肺泡CO分压 PCCO：肺泡毛细血管CO分压，可忽略不计 则DLCO=VCO/PACO。 DLCO与DLO2换算：根据Graham与Henry定律:
肺弥散功能测定临床应用
六、影响弥散量的因素 1. 身材体积：弥散量与身材体积成正相关。 2. 年龄：成年人弥散量随年龄的增加而减 少，平均每年减少0.75~1.80ml/mmHg/min。 3. 性别：同年龄组，男性大于女性。 4. 体位：弥散量卧位>坐位>立位。 5. 运动：运动时肺通气量与血流量增加， 导致弥散量增加。健康人可增加25~35%。 6. 血红蛋白：Hb减少直接导致弥散量降低， Hb下降1g，DLCO下降7%，因此需校正。 7. 吸烟：吸烟可导致肺通气―血流分布不 均，使弥散量减少。
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三种弥散测定方法比较： 1. SB法：检测方法简便，快捷，无创，相 对精确性为中等，不宜于运动试验。因需屏气 不适于严重气短患者。因采样需要不适合 VC<1L者，设备价格相对便宜，已大量用于临 床。 2. SS法：适于运动试验。因需配合最少， 适用于不易进行SB法者。但需做动脉穿刺，精 确性最低。 3.重复呼吸法：精确性高，对于通气分布 与肺容积的影响较小，测定时需配合较少，但 设备价格较昂贵。适用于临床诊断。
按公式计算：
FE N 2 VCO VE FI CO F N FE CO I 2
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VE： 一分钟呼出气量 FICO： 吸入气CO浓度 FECO：呼出气CO浓度 FIN2： 吸入气N2浓度： FIN2=1.000-FIO2*FICO2 FEN2： 呼出气N2浓度： FEN2=1.000-FEO2*FECO2 因为肺泡气CO浓度（PACO）不能直接采 气测定，可按下列三种方法计算：
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8. 肺泡有效面积：DLCO大小决定与有血流的肺 毛细血管相接触进行功能活动的肺泡面积，当其改变 时弥散量也相应改变。常见于肺切除术、肺损害、气 胸等。 9. 呼吸膜增厚：呼吸膜包括肺表面活性物质、肺 泡上皮膜、基底膜、毛细血管内皮膜、血管中血浆层、 红细胞及血红蛋白。呼吸膜增厚直接导致肺弥散量的 减低。 10. 通气血流分布不均或比例失调：结果导致呼 吸膜两侧O2或CO压力差增加，弥散量减少。常见肺 气肿。 11. 肺毛细血管血容量增加或减少导致弥散量增 加或减低。
FI bHe FF bHe
FbCO(1) VA 60 DLCO In PB 47 t1 t2 FbCO( 2 )
VA：功能残气量与储气袋气体容积之和 In：为自然对数 FibHe：弥散开始前（t1）储气袋内He浓度 FfbHe：弥散终了时（t2）储气袋内He浓度 FbCO(1)：t1时储气袋内CO浓度 FbCO(2)：t2时储气袋内CO浓度
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分组 COPD 组 （91 例） COPD 合并肺癌组 （78 例）
COPD 和 COPD 合并肺癌患者弥散比较表 DLCO（SB） mmol/L/min 轻度（23 例） 6.7± 1.3 中度（36 例） 5.3± 6.8 重度（32 例） 4.3± 0.7 轻度（15 例） 5.1± 1.5 中度（38 例） 4.5± 1.6 重度（25 例） 3.2± 1.4
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(1). 潮气末CO测定法：连续多次测定潮气末
CO浓度的均数，假定将其浓度作为肺泡气CO浓 度（PACO）。此法方便快速，但准确性差，可用 于初筛。 (2). Filley法： 测定动脉血CO2分压 （PaCO CO PI CO PE CO PE CO2
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3. 慢阻肺患者由于肺泡壁破坏，肺毛 细血管床减少，弥散面积减少，距离增加， 通气血流比例不均等导致DLCO、KCO降 低。 4. 支气管哮喘一般无弥散障碍，可与 慢阻肺鉴别。 5. 肺部感染由于通气血流分布不均导 致弥散量降低，弥散系数正常或降低。 6. 肺结核引起肺组织损坏时，可造成 DLCO降低，降低程度与肺容量减损成正比。
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7. 心脏疾病：先天性心脏病患者当疾病导致 肺血管充血及肺血流量增加时常伴弥散量增加。 风心病患者由于肺小血管纤维化与反复栓塞弥散 量可减少。 8. 肺切除术：肺叶切除可造成弥散量减低。 KCO可正常。有文献报道术前DLCO减低是术后发 生呼衰的重要原因。所以DLCO测定是评估肺切除 手术范围的主要指标之一。 9. 肺癌：肺癌患者常见弥散量及KCO降低。 10. 肿瘤治疗观察：肿瘤患者在化疗或放疗时 会造成肺纤维化或放射性肺炎，均会导致DLCO的 下降。因此弥散检查可做为治疗并发症的监测。
PICO：吸入混合气CO分压，PECO2：呼出气CO2分压 PECO：呼出气CO分压 PaCO2：动脉血CO2分压
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3). 假定死腔法： 假定受试者生理死腔为解剖死腔（VD）：
VT PE CO VD PI CO PACO VT VD
VT：潮气量 VD：解剖死腔
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八、临床应用： 弥散功能检查用于肺部疾病的诊断主要用于 因通气血流比例失调导致肺换气功能异常，呼吸 困难的鉴别诊断及低O2血症病因的判断等。 1. 间质性肺疾病：任何病因造成的呼吸膜增 厚或弥散面积减少等肺间质性疾病，在早期造成 弥散量及弥散系数的降低，且早于X线改变，当 X线发现有间质变化时，DLCO即降低50%以下。 在间质疾病治疗过程中，往往自觉症状好转，但 弥散功能检测却变化不明显或仍在降低。 2. 在慢支早期弥散可正常，但阻塞严重时会 造成弥散量减低。
肺弥散功能测定临床应用
二、气体转运的途径： 1. 气体从外环境进入各级气道。 2. 气体在肺泡内的混合与弥散也称为气相 弥散。根据Graham定律，在相同温度下，各种 气体弥散的相对速率与该气体分子量平方根成 反比。O2与CO2的相对速率为：
CO2弥散量 O2弥散量 O2 分子量 CO2 分子量 32 5.6 0.85 1 44 6.6
肺弥散功能测定与临床应用
王惠芬
一、定义： 弥散是指分子由高浓度区向低浓度区移动的一种 倾向。肺弥散指氧和二氧化碳通过肺泡毛细血管膜 进行交换的生理过程，用DL(Diffusion Capacity)表 示。 1975 年一些外国学者提出用气体转运 TL（Gas Transfer ）一词代替DL，认为可更贴切地反映气体 透过肺泡膜进入肺毛细血管时肺的换气功能状态。 TL即指气体（ O2）从外环境通过各级气道进入肺泡 与肺毛细血管血液中血红蛋白结合的全过程， CO2 的转运相反。但两种表达测定方法是相同的。目前 我国仍有用DL表示肺弥散。
肺弥散功能测定临床应用
3. 重复呼吸法（Rebreathing method, RB） 受试者呼气至残气位后，接通储气袋， 自储气袋中重复呼吸混合气（0.1%CO， 10%He，余空气）约30~60秒，在呼吸过 程中，仪器不断自动分析CO和He浓度， 按公式计算：
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V A Vbag
可见CO2通过肺泡膜的弥散速率为O2的20倍。 4. 气体与血红蛋白的结合。
肺弥散功能测定临床应用
三、弥散的主要决定因素： 1. 弥散面积：肺弥散量与有效肺泡容积 （指能与有血流的毛细血管接触的肺泡面积） 成正比关系。 2. 弥散路径的距离。包括肺泡与肺泡毛 细血管，红细胞膜及血红蛋白等。弥散路径 与弥散量成反比关系。 3. 肺泡与毛细血管内血液的气体分压差 密切相关。 4. 气体与血红蛋白的结合：弥散量大小 与供应通气肺泡的肺毛细血管血容量及气体 在红细胞内与血红蛋白反应的速率成正比关 肺弥散功能测定临床应用 系。
DLCO/预计% 78.2± 4.7 63.3± 5.0 55.1± 6.3 59.6± 10.8 54.5± 15.7 38.6± 19.5
两组间统计比较 轻度组 t:2.28 中度组 重度组 t:2037 t:3.03
肺弥散功能测定临床应用
七、弥散测定正常值： DLCO：CO弥散量 DLCOC：用实际Hb校正后的CO弥散量 男：DLCOC=DLCO+1.4*（14.6-Hb） 女：DLCOC=DLCO+1.4*（13.4- Hb） 弥散系数 ：单位肺泡容积的CO弥散量
D L CO KCO VA
弥散正常范围：实测DLCO/预计DLCO>80%
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FACO0 VA 60 DL COSB P 47 t In F CO A B F CO0 60 V A In A t PB 47 FACO

PB：大气压 VA：肺泡气容积
VC STPD F1 He VA FE He
t：屏气时间
FE He FACO0：屏气前肺泡气CO浓度 FACO0 F1CO F1 He FACO：屏气后肺泡气CO浓度
FICO： 吸入气CO浓度 FIHE： 吸入气 He浓度 FEHe： 呼出气He浓度 STPD：标准状态（0℃，760mmHg），干燥气 体 肺弥散功能测定临床应用
2. 恒定状态法（steady state method,SS）： 受试者吸入混合气（0.1%CO，20%O2， N2），5~6分钟，当PACO恒定不变则认为达 到恒定状态时，收集呼出气1分钟于储气袋 内，分析呼出气中CO、CO2和O2的浓度，
D L O2 O2 在血液中的溶解度 CO在血液中的溶解度 CO分子量 O2分子量 DL CO 0.0244 0.0185 28 DL CO 1.23DL CO 32
肺弥散功能测定临床应用
五、弥散的测定方法： 1. 单次呼吸法（一口气法）（single breath method, SB） 令受试者呼气至残气位后快速吸入混合 气（0.3%CO，10%He，余空气），吸入气 量应大于90%肺活量，屏气10秒再用力快速 呼出气体至残气位。在呼气过程中，仪器自 动排除死腔气，（死腔气约750ml，当VC小 于2000ml时，可排除500ml）。收集肺泡气 进行CO与He气分析，按下式计算:
在肺泡气中O2弥散略快于CO2弥散。
肺弥散功能测定临床应用
3. 气体通过肺泡毛细血管膜的弥散。伴 随气相弥散气体到达肺泡毛细血管膜的液体 表面继续进行弥散，其速率决定于气体分子 量与该气体在液体中的溶解度。根据Henry定 律，其相对速率为：
O2分子量 CO2溶解度 32 0.592 20.1 CO2弥散速率 O2弥散速率 44 0.0244 1 CO2分子量 O2溶解度